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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2025-12-23
(54)【発明の名称】同期仮想アンテナアレイを備えるＦＭＣＷレーダシステム
(51)【国際特許分類】
G01S 13/87 20060101AFI20251216BHJP
G01S 13/34 20060101ALI20251216BHJP
G01S 7/02 20060101ALI20251216BHJP
G01S 13/58 20060101ALI20251216BHJP
【ＦＩ】
G01S13/87
G01S13/34
G01S7/02 210
G01S13/58 200
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2025531912
(86)(22)【出願日】2023-11-17
(85)【翻訳文提出日】2025-07-31
(86)【国際出願番号】 US2023080190
(87)【国際公開番号】W WO2024118353
(87)【国際公開日】2024-06-06
(31)【優先権主張番号】202241069325
(32)【優先日】2022-12-01
(33)【優先権主張国・地域又は機関】IN
(31)【優先権主張番号】18/459,116
(32)【優先日】2023-08-31
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】507107291
【氏名又は名称】テキサス インスツルメンツ インコーポレイテッド
(74)【代理人】
【識別番号】230129078
【弁護士】
【氏名又は名称】佐藤 仁
(72)【発明者】
【氏名】サンディープ ラオ
(72)【発明者】
【氏名】カーティック スブライ
(72)【発明者】
【氏名】カーティック ラマスブラマニアン
【テーマコード（参考）】
5J070
【Ｆターム（参考）】
5J070AB18
5J070AC01
5J070AC02
5J070AC06
5J070AC11
5J070AD05
5J070AD08
5J070AF03
5J070BA01
(57)【要約】
説明される例では、周波数変調連続波（ＦＭＣＷ）レーダシステムが、第１のプロセッサを含む第１のＦＭＣＷデバイスと、第２のプロセッサを含む第２のＦＭＣＷデバイスとを含む。第１及び第２のプロセッサはそれぞれ、視野（ＦＯＶ）に対応するＦＭＣＷ信号の第１及び第２のセットを受信し、互いに独立して、ＦＭＣＷ信号の第１及び第２のセットを処理して、それぞれ、仮想アンテナアレイ信号の第１及び第２のセットを生成する。第２のＦＭＣＷデバイスは、仮想アンテナアレイ信号の第２のセットを第１のＦＭＣＷデバイスに送信する。第１のプロセッサは、仮想アンテナアレイ信号の第１及び第２のセットに応答してＦＯＶ内の一つ又は複数のオブジェクトに対する到来角度情報を判定する。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
周波数変調連続波（ＦＭＣＷ）レーダシステムであって、第１のＦＭＣＷデバイスであって、視野（ＦＯＶ）に対応するＦＭＣＷ信号の第１のセットを受信し、ＦＭＣＷ信号の前記第１のセットを処理して、レンジドップラースペクトル情報の第１のセットを生成するように構成されるプロセッサを含む前記第１のＦＭＣＷデバイスと、
第２のＦＭＣＷデバイスであって、前記ＦＯＶに対応するＦＭＣＷ信号の第２のセットを受け取り、ＦＭＣＷ信号の前記第２のセットを処理して、レンジドップラースペクトル情報の第２のセットを生成するように構成されるプロセッサを含む前記第２のＦＭＣＷデバイスと、
を含み、
前記第２のＦＭＣＷデバイスが、レンジドップラースペクトル情報の前記第２のセットを前記第１のＦＭＣＷデバイスに送信するように構成され、
前記第１のＦＭＣＷデバイスの前記プロセッサが、前記レンジドップラースペクトル情報の第１及び第２のセットに応答して、前記ＦＯＶ内の一つ又は複数のオブジェクトに対する到来角度情報を判定するように構成される、
ＦＭＣＷレーダシステム。
【請求項2】
請求項１のＦＭＣＷレーダシステムであって、レンジドップラースペクトル情報の前記第１及び第２のセットが、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）、バーレットビームフォーマー、又は最小分散無歪応答（ＭＶＤＲ）ビームフォーマーを用いて生成される、ＦＭＣＷレーダシステム。
【請求項3】
請求項１のＦＭＣＷレーダシステムであって、前記第２のＦＭＣＷデバイスの前記プロセッサが、レンジドップラースペクトル情報の前記第１のセットに対応するＦＭＣＷチャープとレンジドップラースペクトル情報の前記第２のセットに対応するＦＭＣＷチャープとの間の送信時間に意図的に含まれる差に関してドップラー補償を実施するように構成される、ＦＭＣＷレーダシステム。
【請求項4】
周波数変調連続波（ＦＭＣＷ）レーダシステムであって、第１のＦＭＣＷデバイスを含み、
前記第１のＦＭＣＷデバイスが、
第１のＦＭＣＷチャープを生成するように構成される第１のＦＭＣＷシンセサイザと、
前記第１のＦＭＣＷチャープを視野（ＦＯＶ）に送信するように構成される複数トランスミッタと、
前記ＦＯＶから信号を受信して第１の受信信号を生成するように構成される複数レシーバと、
第２のＦＭＣＷデバイスとは独立して、前記第１の受信信号を処理して、仮想アンテナアレイ信号の第１のセットを生成するように構成されるプロセッサと、
前記第１のＦＭＣＷデバイスに結合されるように構成される前記第２のＦＭＣＷデバイスと、
を含み、
前記第２のＦＭＣＷデバイスが、
第２のＦＭＣＷチャープを生成するように構成される第２のＦＭＣＷシンセサイザと、
前記第２のＦＭＣＷチャープを前記ＦＯＶ内に送信するように構成される複数トランスミッタと、
前記ＦＯＶからの信号を受信して第２の受信信号を生成するように構成される複数レシーバと、
前記第１のＦＭＣＷデバイスとは独立して、前記第２の受信信号を処理して、仮想アンテナアレイ信号の第２のセットを生成するように構成されるプロセッサと、
を含み、
前記第２のＦＭＣＷデバイスが、仮想アンテナアレイ信号の前記第２のセットを前記第１のＦＭＣＷデバイスに送信するように構成され、
前記第１のＦＭＣＷデバイスが、仮想アンテナアレイ信号の前記第１及び第２のセットを用いて、前記ＦＯＶ内の一つ又は複数のオブジェクトに対する到来角度情報を判定するように構成される、
ＦＭＣＷレーダシステム。
【請求項5】
請求項４のＦＭＣＷレーダシステムであって、前記第１のＦＭＣＷデバイス及び前記第２のＦＭＣＷデバイスに結合するように構成される共有基準クロック回路を更に含み、
前記共有基準クロック回路が、基準クロック信号を生成し、前記基準クロック信号を前記第１及び第２のＦＭＣＷデバイスに提供するように構成され、
前記第１のＦＭＣＷデバイス及び前記第２のＦＭＣＷデバイスが、両方共、前記基準クロック信号を用いて、それぞれのＦＭＣＷチャープの開始周波数、それぞれのＦＭＣＷチャープのチャープ勾配、アナログデジタル変換器（ＡＤＣ）の開始時間、又はそれぞれのチャープ間時間、のうちの１つ又は複数を判定するように構成される、
ＦＭＣＷレーダシステム。
【請求項6】
請求項４のＦＭＣＷレーダシステムであって、前記第１のＦＭＣＷシンセサイザが、第１の基準クロック信号を生成するように構成される基準信号生成器を含み、前記第１のＦＭＣＷシンセサイザが、前記第１の基準クロック信号に応答して前記第１のＦＭＣＷチャープを生成するように構成され、
前記第２のＦＭＣＷデバイスが、第２の基準クロック信号を生成するように構成される基準信号生成器を含み、前記第２のＦＭＣＷシンセサイザが、前記第２の基準クロック信号に応答して、前記第２のＦＭＣＷチャープを生成するように構成される、
ＦＭＣＷレーダシステム。
【請求項7】
請求項６のＦＭＣＷレーダシステムであって、前記第１のＦＭＣＷデバイスが、開始時間と終了時間を前記第２のＦＭＣＷデバイスに送信するように構成され、
前記第２のＦＭＣＷデバイスが、前記開始時間と前記終了時間との間のクロックサイクルの数に応答して、それぞれのＦＭＣＷチャープの開始周波数、それぞれのＦＭＣＷチャープのチャープ勾配、それぞれのアナログデジタル変換器（ＡＤＣ）の開始時間、又はそれぞれのチャープ間時間、のうちの１つ又は複数を判定するように構成される、
ＦＭＣＷレーダシステム。
【請求項8】
請求項７のＦＭＣＷレーダシステムであって、前記開始時間と前記終了時間がイーサネット－ＰＴＰタイムスタンプに対応する、ＦＭＣＷレーダシステム。
【請求項9】
請求項４のＦＭＣＷレーダシステムであって、前記第１のＦＭＣＷデバイスが、同期パルスを前記第２のＦＭＣＷデバイスに提供するように構成され、
前記第２のＦＭＣＷデバイスが、前記同期パルスに応答して、データフレームの開始時間を判定するように構成される、
ＦＭＣＷレーダシステム。
【請求項10】
オブジェクトを検出する方法であって、前記方法が、第１の周波数変調連続波（ＦＭＣＷ）デバイスを用いて、第２のＦＭＣＷデバイスとは独立して生成される第１の基準クロックに応答して、ＦＭＣＷチャープの第１のセットを生成することと、
前記第１のＦＭＣＷデバイスを用いて、前記第１の基準クロックに応答して、前記第１のＦＭＣＷチャープを視野（ＦＯＶ）内に送信することと、
前記第１のＦＭＣＷデバイスを用いて、前記ＦＯＶからの信号を受信して第１の受信信号を生成することと、
前記第１の基準クロックに応答して、仮想アンテナアレイ信号の第１のセットを生成するため前記第１の受信信号を処理することと、
前記第２のＦＭＣＷデバイスを用いて、前記第１のＦＭＣＷレーダデバイスとは独立して生成される第２の基準クロックに応答して、ＦＭＣＷチャープの第２のセットを生成することと、
前記第２のＦＭＣＷデバイスを用いて、前記第２の基準クロックに応答して、前記第２のＦＭＣＷチャープを前記視野（ＦＯＶ）内に送信することと、
前記第２のＦＭＣＷデバイスを用いて、第２の受信信号を生成するため前記ＦＯＶからの信号を受信することと、
前記第２の基準クロックに応答して、仮想アンテナアレイ信号の第２のセットを生成するため前記第２の受信信号を処理することと、
前記第２のＦＭＣＷデバイスから前記第１のＦＭＣＷデバイスに、仮想アンテナアレイ信号の前記第２のセットを送信することと、
前記第１のＦＭＣＷデバイスを用いて、仮想アンテナアレイ信号の前記第１及び第２のセットに応答して、前記ＦＯＶ内の一つ又は複数のオブジェクトに対する到来角度情報を判定することと、
を含む、方法。
【請求項11】
請求項１０の方法であって、仮想アンテナアレイ信号の前記第１のセットが、第１のレンジドップラースペクトル推定を含み、
仮想アンテナアレイ信号の前記第２のセットが、第２のレンジドップラースペクトル推定を含む、
方法。
【請求項12】
請求項１０の方法であって、前記第２のＦＭＣＷデバイスを用いて、仮想アンテナアレイ信号の前記第１のセットに対応するＦＭＣＷチャープと仮想アンテナアレイ信号の前記第２のセットに対応するＦＭＣＷチャープとの間の送信時間に意図的に含まれる差に関するドップラー補償を実施することを更に含む、方法。
【請求項13】
請求項１０の方法であって、共有基準クロック信号を前記第１のＦＭＣＷデバイス及び前記第２のＦＭＣＷデバイスに提供することを更に含み、
前記第１のＦＭＣＷデバイス及び前記第２のＦＭＣＷデバイスが、両方とも、前記基準クロック信号を用いて、それぞれのＦＭＣＷチャープの開始周波数、それぞれのＦＭＣＷチャープのチャープ勾配、それぞれのアナログデジタル変換器（ＡＤＣ）の開始時間、又はそれぞれのチャープ間時間、のうちの１つ又は複数を判定するように構成される、
方法。
【請求項14】
請求項１０の方法であって、前記第１のＦＭＣＷデバイスを用いて、第１の基準クロック信号を生成することであって、前記第１のＦＭＣＷデバイスが、前記第１の基準クロック信号に応答して前記第１のＦＭＣＷチャープを生成することと、
前記第２のＦＭＣＷデバイスを用いて、第２の基準クロック信号を生成することであって、前記第２のＦＭＣＷデバイスが、前記第２の基準クロック信号に応答して、前記第２のＦＭＣＷチャープを生成することと、
を更に含む、方法。
【請求項15】
請求項１４の方法であって、前記第１のＦＭＣＷデバイスによって、開始時間及び終了時間を前記第２のＦＭＣＷデバイスに提供することを更に含み、
前記第２のＦＭＣＷデバイスが、前記開始時間と前記終了時間との間のクロックサイクルの数に応答して、それぞれのＦＭＣＷチャープの開始周波数、それぞれのＦＭＣＷチャープのチャープ勾配、それぞれのアナログデジタル変換器（ＡＤＣ）の開始時間、又はそれぞれのチャープ間時間、のうちの１つ又は複数を判定するように構成される、
方法。
【請求項16】
請求項１６の方法であって、前記開始時間及び前記終了時間が、イーサネットＰＴＰタイムスタンプに対応する、方法。
【請求項17】
請求項１０の方法であって、前記第１のＦＭＣＷデバイスから前記第２のＦＭＣＷデバイスに同期パルスを提供することと、
前記第２のＦＭＣＷデバイスを用いて、前記同期パルスに応答して、データフレームの開始時間を判定することと、
を含む、方法。
【請求項18】
周波数変調連続波（ＦＭＣＷ）レーダであって、基準クロック信号を生成するように構成される基準クロックと、
ＦＭＣＷ信号を受信し、前記基準クロック信号に応答して前記ＦＭＣＷ信号をサンプリングして、ＦＭＣＷ信号サンプルを生成するように構成されるアナログデジタル変換器（ＡＤＣ）と、
プロセッサと、
を含み、
前記プロセッサが、
前記基準クロック信号に応答して開始時間及び終了時間を別のＦＭＣＷレーダに提供し、
前記ＦＭＣＷ信号サンプルを受信し、
前記ＦＭＣＷ信号サンプルに応答して、仮想アンテナ信号の第１のセットを判定し、
前記別のＦＭＣＷレーダから仮想アンテナ信号の第２のセットを受信し、
仮想アンテナ信号の前記第１及び第２のセットに応答して到来角度を判定する、
ように構成される、
ＦＭＣＷレーダ。
【請求項19】
請求項１８のＦＭＣＷレーダであって、仮想アンテナ信号の前記第１のセットが、前記ＦＭＣＷ信号サンプルに対応するレンジドップラースペクトル推定の第１のセットを含み、仮想アンテナ信号の前記第２のセットが前記ＦＭＣＷ信号サンプルに対応しないレンジドップラースペクトル推定の第２のセットを含む、ＦＭＣＷレーダ。
【請求項20】
請求項１９のＦＭＣＷレーダであって、レンジドップラースペクトル推定の前記第１及び第２のセットが、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）、バーレットビームフォーマー、又は最小分散無歪応答（ＭＶＤＲ）ビームフォーマー、のうちの１つ又は複数を用いて生成される、ＦＭＣＷレーダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本願は、全般的に、周波数変調連続波（ＦＭＣＷ）レーダに関し、特に、オブジェクトの位置判定の精度を改善するために、ＦＭＣＷシステムにおいて仮想アンテナアレイを用いることに関する。
【背景技術】
【0002】
ＦＭＣＷレーダは、時間の経過とともに上下に変化するように変調された既知の周波数を備える電磁放射（ＥＭＲ）信号を送信する。ＦＭＣＷレーダは、送信信号に対応する反射信号を受信し、受信信号を用いて、ＦＭＣＷレーダの検出距離制限内のオブジェクトの存在、距離、到来角度、速さ、及び移動方向を判定する。速さと移動方向が共に検出されるオブジェクトの速度に対応する。
【発明の概要】
【0003】
説明される例において、周波数変調連続波（ＦＭＣＷ）レーダシステムが、第１のプロセッサを含む第１のＦＭＣＷデバイスと、第２のプロセッサを含む第２のＦＭＣＷデバイスとを含む。第１及び第２のプロセッサは、それぞれ、視野（ＦＯＶ）に対応するＦＭＣＷ信号の第１及び第２のセットを受信し、互いに独立して、ＦＭＣＷ信号の第１及び第２のセットを処理して、それぞれ、仮想アンテナアレイ信号の第１及び第２のセットを生成する。第２のＦＭＣＷデバイスは、仮想アンテナアレイ信号の第２のセットを第１のＦＭＣＷデバイスに送信する。第１のプロセッサは、仮想アンテナアレイ信号の第１及び第２のセットに応答して、ＦＯＶ内の一つ又は複数のオブジェクトに対する到来角度情報を判定する。
【図面の簡単な説明】
【0004】
【0005】
【図2A】例示のドップラー分割多重アクセス（ＤＤＭＡ）ＦＭＣＷ送信の図である。
【0006】
【0007】
【0008】
【0009】
【0010】
【図6】例示の複数トランシーバＦＭＣＷレーダシステム６００の図である。
【0011】
【図7A】共有基準クロックを備える例示の複数トランシーバＦＭＣＷレーダシステムを示す機能ブロック図である。
【0012】
【図7B】第１及び第２のＦＭＣＷトランシーバ７０２及び７０４が各々、基準クロック信号を生成するそれぞれのローカル基準クロックを有する、例示の複数トランシーバＦＭＣＷレーダシステム７１８を示す機能ブロック図である。
【0013】
【0014】
【発明を実施するための形態】
【0015】
本明細書では、トランスミッタ２０６ａ、２０６ｂ、２０６ｃ、及びレシーバ３１０ａ、３１０ｂ、３１０ｃ、３１０ｄ等、別個ではあるが密接に関連している幾つかの構造又は信号は、［数字］［文字］形式を用いる参照番号を有する。幾つかの例において、これらの構造又は信号は、トランスミッタ２０６及びレシーバ３１０等、概して［文字］なしの［数字］だけを用いて単数形又はグループとして参照される。また、図面では、構造的及び／又は機能的に密接に関連する特徴を示すために、同じ参照番号又は他の参照指示子が用いられる。
【0016】
本明細書において、トランスミッタ及びレシーバは、対応する送信又は受信アンテナを指す。幾つかの例において、アンテナは、それぞれのトランスミッタ関連及びレシーバ関連構造の他の部分を含む集積回路（ＩＣ）とは別個に（プリント回路基板（ＰＣＢ）の異なる部分の上などに）配置され、ＩＣに電気的に接続される。
【0017】
図１Ａは、自動車用又は産業用のＦＭＣＷレーダシステム等のＦＭＣＷレーダシステムによって送信される、例示のＦＭＣＷ信号１００のグラフである。縦軸は周波数に対応し、横軸は時間に対応する。ＦＭＣＷ信号１００は変調されてＦＭＣＷチャープ１０２を定義する。ＦＭＣＷチャープ１０２の持続時間は、本明細書ではランプ時間１０４と称される。ＦＭＣＷチャープ１０２の間、トランスミッタ周波数は、ベース周波数Ｆ０１０６から最大周波数Ｆ１１０８まで、のこぎり波のように上昇し得る。ＦＭＣＷチャープ１０２は、勾配Ｓ＝（Ｆ１－Ｆ０）／ランプ時間を有する。ＦＭＣＷ信号１００の勾配は、時間単位あたりの周波数の変化、例えば、ΔＨｚ／ｓに対応する。ＦＭＣＷチャープ１０２の間はアイドル時間１１０である。アイドル時間１１０は、ＦＭＣＷ信号１００を送信するトランスミッタがオフにされている期間である。
【0018】
同じトランスミッタの１つのＦＭＣＷチャープ１０２の開始から次のＦＭＣＷチャープ１０２の開始までの時間は、ＦＭＣＷ信号１００のパルス繰り返し間隔（ＰＲＩ）１１２と称され、トランスミッタのランプ時間１０４とアイドル時間１１０とを足したものに等しい。同様に、同様のランプ時間１０４及びアイドル時間１１０を有する異なるトランスミッタからのチャープ１０２をインターリーブする場合、ＰＲＩ １１２は、ＦＭＣＷレーダシステム内のトランスミッタの数に、１つのＦＭＣＷチャープ１０２に対するランプ時間１０４と、ＦＭＣＷレーダシステムの別のトランスミッタによるＦＭＣＷチャープ１０２の終了から後続の次のＦＭＣＷチャープ１０２の開始までの時間との合計（ランプ時間１０４とチャープ間時間を足したもの）を乗じたものに等しい。幾つかの例において、ＰＲＩ １１２の持続時間は、最大識別可能ドップラーレンジを定義する。ＰＲＩ １１２の逆数は、ＦＭＣＷ信号１００のパルス繰り返し周波数（ＰＲＦ）である。
【0019】
ファストタイム（fast time）とは、単一のＦＭＣＷチャープ１０２の間にＰＲＩ １１２を構成する異なる時間スロットを指し、受信信号がサンプリングされるレートに依存し得る。スロータイムとは、各ＰＲＩ １１２の後に更新され、複数のＦＭＣＷチャープ１０２の経過にわたる時間を指す。
【0020】
図１Ｂは、ＦＭＣＷレーダシステムによって送信されるＦＭＣＷ信号１００の例示のデータフレーム１１６のグラフ１１４である。データフレーム１１６は、取得期間１１８とフレーム間期間１２０とを含む。取得期間は、種々のトランスミッタ２０６からの一連のＦＭＣＷチャープ１０２を含む（図２Ａを参照）。フレーム間期間１２０の間、トランスミッタ２０６は信号を送信しない。幾つかの例において、フレーム間期間１２０は、電力を節約するため、又は、取得期間１１８の間に送信されるＦＭＣＷチャープ１０２に対応する受信反射信号の分析を完了する時間を提供するために用いられる。
【0021】
図２Ａは、例示のドップラー分割多重アクセス（ＤＤＭＡ）ＦＭＣＷ送信２００の図である。本明細書において、ＤＤＭＡが例示のトランシーバプロトコルとして用いられるが、時分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）又はバイナリ位相変調等の他のトランシーバプロトコルを本明細書において説明される方法及びシステムとともに用いることもできる。ＦＭＣＷシンセサイザ２０２（図３参照、ＦＭＣＷ信号生成器とも称される）はＦＭＣＷ信号１００を生成する。ＦＭＣＷシンセサイザ２０２は、第１の位相シフタ（位相シフタ１）２０４ａ、第２の位相シフタ（位相シフタ２）２０４ｂ、及び第３の位相シフタ（位相シフタ３）２０４ｃにＦＭＣＷ信号１００を出力する。第１の位相シフタ２０４ａは、位相シフトされたＦＭＣＷ信号１００を第１のトランスミッタ２０６ａに出力する。第２の位相シフタ２０４ｂは、位相シフトされたＦＭＣＷ信号１００を第２のトランスミッタ２０６ｂに出力する。第３の位相シフタ２０４ｃは、位相シフトされたＦＭＣＷ信号１００を第３のトランスミッタ２０６ｃを出力する。
【0022】
例示のＦＭＣＷチャープ１０２は、第１のトランスミッタ２０６ａ、第２のトランスミッタ２０６ｂ、及び第３のトランスミッタ２０６ｃの各々に対応して示されている。ＦＭＣＷシンセサイザ２０２と第１の位相シフタ２０４ａが一緒になって、チャープ２０８ａの第１のセットを生成する。ＦＭＣＷシンセサイザ２０２と第２の位相シフタ２０４ｂが一緒になって、チャープ２０８ｂの第２のセットを生成する。ＦＭＣＷシンセサイザ２０２と第３の位相シフタ２０４ｃが一緒になって、チャープ２０８ｃの第３のセットを生成する。
【0023】
ＤＤＭＡ ＦＭＣＷ送信を実施するために、図１のＦＭＣＷ信号１００等のＦＭＣＷ信号が、異なるトランスミッタに対してスロータイム（例えば、チャープのセット間）において差別化される位相シフト符号化を用いて位相シフトされる。一例において、位相シフト符号化は、０から６３までの６４のコード設定が可能である。個々のコードの増分はπ／６４ラジアンを表すため、位相シフトのレンジは、０ラジアンから２π×６３／６４ｔｈｓラジアンになる。例示の位相シフトコードベクトルは、［０ １６ ３２ ４８ ０ １６ ３２ ４８ ０］及び［０ ２４ ４８ ８ ３２ ５６ １６ ４０ ０］を含む。第１の位相シフトコードベクトルは１６ずつ増分し、第２の符号化ベクトルは２４ずつ増分する。位相シフトコードベクトルのコード増分に対応するシフト増分は、本明細書において、基本位相シフトと称される。８個のＦＭＣＷチャープ１０２の後、２つの位相シフトコードベクトルは、同じゼロ値の位相オフセットに戻り、その結果、それらはファストタイムにおいて周期的に同じ値を有する。しかしながら、２つのベクトルは、スロータイムにわたって差別化される。
【0024】
一例において、第１、第２、及び第３の位相シフタ２０６ａ、２０６ｂ、及び２０６ｃの基本位相シフトは、それぞれ、φｌ＝０、φ２＝υ、及びφ３＝２υであり、ここで、υは整数コード値に対応する位相シフトである。トランスミッタ２０６ａ、２０６ｂ、及び２０６ｃは、それぞれの基本位相シフトの連続的に増加する倍数を用いて位相シフトされたＦＭＣＷチャープを送信する。これらの増加する位相シフトは、それぞれの位相シフトコードベクトルを介して循環する。
【0025】
ＤＤＭＡ ＦＭＣＷレーダシステムが、複数入力複数出力（ＭＩＭＯ）レーダシステムを実装するために用いられ得る。Ｎ個のトランスミッタ及びＭ個のレシーバを備えるＭＩＭＯレーダシステムにおいて、トランスミッタによって送信されるＮ個の信号は予測可能であり、異なるトランスミッタ間で異なる。幾つかの例において、ＤＤＭＡでは、送信されるＦＭＣＷチャープ１０２のそれぞれのセットに、トランスミッタごとに一意のドップラーシフトシーケンスを適用することによって、送信される信号が差別化される。ＴＤＭＡでは、各トランスミッタに他のトランスミッタに対して一意の時間スロット内で信号を送信させることにより、送信される信号が差別化される。バイナリ位相変調では、各トランスミッタは、０°又は１８０°の連続した位相シフトに対応して、スロータイムにわたって一意の位相シーケンスを有し、これによりレシーバにおける信号回復が可能になる。
【0026】
説明されるようなＭＩＭＯレーダシステムが、トランスミッタ間で差別化された信号を用いて、Ｍ個のレシーバによって受信される信号の各々からＮ個の異なる信号を抽出することができ、その結果、ＭＩＭＯレーダシステムがＮ×Ｍ個の異なるレシーバを有しているかのように、Ｎ×Ｍ個の異なる受信信号が生成される。これにより、レーダシステムの空間的分解能が改善する。ドップラー差別化は、スロータイムにおいて互いに差別化される位相シフトベクトルを用いて、Ｎ個の送信信号を予測可能で一意にするために用いられ得る。Ｎ×Ｍ個の異なる受信信号を抽出可能であるという特性のため、説明されるようなＭＩＭＯレーダシステムは、Ｎ×Ｍ要素の仮想アンテナアレイを有すると称される。
【0027】
図２Ｂは、図２ＡのＤＤＭＡ ＦＭＣＷ送信２００に対応する受信した反射ＦＭＣＷチャープ２１０の例示のドップラーシフトのグラフである。横軸がドップラーシフト周波数に対応し、縦軸が振幅に対応する。ドップラーシフトとは、ＦＭＣＷレーダシステム（図３のＦＭＣＷレーダシステム３００等）によって受信される信号の周波数が、ＦＭＣＷレーダシステムによって送信される対応するＦＭＣＷチャープ１０２に対して変化することを指す。ドップラーシフトは、受信信号が反射されたオブジェクトに対するＦＭＣＷレーダシステムの相対的な動きによって生じる。互いに位相シフトされたコピー（同じベース周波数Ｆ０１０６、同じランプ時間１０４、及び同じ最大周波数Ｆ１１０８）として同じ時間に送信されるＦＭＣＷチャープ１０２が、異なるドップラーシフトをもたらす。幾つかの例において、基本位相シフトがゼロである場合、受信した反射信号におけるドップラー周波数は、反射するオブジェクトの速度のみに依存する。ＤＤＭＡ位相シフトにより、トランスミッタごとに一意の周波数となり、速度のみに依存する固有のドップラー周波数シフトに付加される。
【0028】
第１の受信信号（信号Ｔｘ１ａ）２１２ａのドップラーシフトが、第１のトランスミッタ２０６ａによって送信されるチャープ２０８ａの第１のセットのＦＭＣＷチャープ１０２に対応する。第２の受信信号（信号Ｔｘ２ａ）２１４ａのドップラーシフトが、第２のトランスミッタ２０６ｂによって送信されるチャープ２０８ｂの第２のセットのＦＭＣＷチャープ１０２に対応する。第３の受信信号（信号Ｔｘ３ａ）２１６ａのドップラーシフトが、第３のトランスミッタ２０６ｃによって送信されるチャープ２０８ｃの第３のセットに対応する。信号Ｔｘ１ａ ２１２ａ、信号Ｔｘ２ａ ２１４ａ、及び信号Ｔｘ３ａ ２１６ａは、チャープ２０８ａの第１のセット、チャープ２０８ｂの第２のセット、及びチャープ２０８ｃの第３のセットの位相における分離に対応する比較的小さい増加だけ周波数において分離され、一緒にグループ化されて示されている。従って、信号Ｔｘ１ａ ２１２ａ、信号Ｔｘ２ａ ２１４ａ、及び信号Ｔｘ３ａ ２１６ａは、第１の検出されたオブジェクトに対応する。
【0029】
同様に、第４の受信信号（信号Ｔｘ１ｂ）２１２ｂのドップラーシフトが、第１のトランスミッタ２０６ａによって送信されるチャープ２０８ａの第１のセットのＦＭＣＷチャープ１０２に対応する。第５の受信信号（信号Ｔｘ２ｂ）２１４ｂのドップラーシフトが、第２のトランスミッタ２０６ｂによって送信されるチャープ２０８ｂの第２のセットのＦＭＣＷチャープ１０２に対応する。第６の受信信号（信号Ｔｘ３ｂ）２１６ｂのドップラーシフトが、第３のトランスミッタ２０６ｃによって送信されるチャープ２０８ｃの第３のセットに対応する。信号Ｔｘ１ｂ ２１２ｂ、信号Ｔｘ２ｂ ２１４ｂ、及び信号Ｔｘ３ｂ ２１６ｂは、チャープ２０８ａの第１のセット、チャープ２０８ｂの第２のセット、及びチャープ２０８ｃの第３のセットの位相における分離に対応する比較的小さい増加だけ、周波数において分離され、一緒にグループ化されて示される。従って、信号Ｔｘ１ｂ ２１２ｂ、信号Ｔｘ２ｂ ２１４ｂ、及び信号Ｔｘ３ｂ ２１６ｂは、第２の検出されたオブジェクトに対応する。
【0030】
図３は、図２Ａに示されるようにＤＤＭＡ ＦＭＣＷ送信２００を送信し、図２Ｂに示されるように反射ＦＭＣＷチャープ２１０を受信するための、例示のＦＭＣＷレーダシステム３００の機能ブロック図である。幾つかの例において、ＤＤＭＡ ＦＭＣＷレーダシステム、又は、別のタイプのトランシーバプロトコル（ＴＤＭＡ又はバイナリ位相変調等）を用いるＦＭＣＷレーダシステムが、異なる機能ブロックを用いる。幾つかの例において、ＦＭＣＷレーダシステム３００は、ミリメートル波感知、又はサブテラヘルツ（サブＴＨｚ）感知を用いるように構成される。幾つかの例において、ミリメートル波感知を用いるＦＭＣＷレーダシステム３００は、ＦＭＣＷチャープ１０２を６０ギガヘルツ又は７７ギガヘルツの帯域で送信する。幾つかの例において、サブＴＨｚ感知を用いるＦＭＣＷレーダシステム３００が、ＦＭＣＷチャープ１０２を、１４０ギガヘルツ（ＧＨｚ）又はそれ以上の帯域で送信する。
【0031】
ＦＭＣＷレーダシステム３００は、ＦＭＣＷシンセサイザ２０２、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）３０２、トランスミッタ側３０４、レシーバ側３０６、温度センサ３１９、及びメモリ３２０を含む。ＦＭＣＷレーダシステム３００のトランスミッタ側３０４は、第１の位相シフタ（位相シフタ１）２０４ａ、第２の位相シフタ（位相シフタ２）２０４ｂ、及び第３の位相シフタ（位相シフタ３）２０４ｃと、第１の電力増幅器（ＰＡ１）３０８ａ、第２の電力増幅器（ＰＡ２）３０８ｂ、及び第３の電力増幅器（ＰＡ３）３０８ｃと、第１のトランスミッタ（ＴＸ１）２０６ａ、第２のトランスミッタ（ＴＸ２）２０６ｂ、及び第３のトランスミッタ（ＴＸ３）２０６ｃとを含む。
【0032】
ＦＭＣＷレーダシステム３００のレシーバ側３０６は、第１のレシーバ（ＲＸ１）３１０ａ、第２のレシーバ（ＲＸ２）３１０ｂ、第３のレシーバ（ＲＸ３）３１０ｃ、及び第４のレシーバ（ＲＸ４）３１０ｄと、第１の低雑音増幅器（ＬＮＡ１）３１２ａ、第２の低雑音増幅器（ＬＮＡ２）３１２ｂ、第３の低雑音増幅器（ＬＮＡ３）３１２ｃ、及び第４の低雑音増幅器（ＬＮＡ４）３１２ｄと、第１のミキサ３１４ａ、第２のミキサ３１４ｂ、第３のミキサ３１４ｃ、及び第４のミキサ３１４ｄと、第１のバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）及び可変利得増幅器（ＶＧＡ）回路（ＢＰＦ／ＶＧＡ１）３１６ａ、第２のＢＰＦ及びＶＧＡ回路（ＢＰＦ／ＶＧＡ２）３１６ｂ、第３のＢＰＦ及びＶＧＡ回路（ＢＰＦ／ＶＧＡ３）３１６ｃ、及び第４のＢＰＦ及びＶＧＡ回路（ＢＰＦ／ＶＧＡ４）３１６ｄと、第１のアナログデジタル変換器（ＡＤＣ）回路（ＡＤＣ１）３１８ａ、第２のＡＤＣ回路（ＡＤＣ２）３１８ｂ、第３のＡＤＣ回路（ＡＤＣ３）３１８ｃ、及び第４のＡＤＣ回路（ＡＤＣ４）３１８ｄとを含む。
【0033】
ＦＭＣＷシンセサイザ２０２は、オブジェクトの検出や、レンジ、角度、及び速度の判定等のために送信されるＦＭＣＷチャープ１０２を生成する。ＦＭＣＷシンセサイザ２０２は、ＦＭＣＷチャープ１０２を第１、第２、及び第３の位相シフタ２０４ａ、２０４ｂ、及び２０４ｃに出力し、また、第１、第２、第３、及び第４のミキサ３１４ａ、３１４ｂ、３１４ｃ、及び３１４ｄのそれぞれの第１の入力にも出力する。第１、第２、及び第３の位相シフタ２０４ａ、２０４ｂ、及び２０４ｃは、図２Ａに関して説明されたように、それぞれの位相シフトコードベクトルを用いて、ＦＭＣＷチャープ１０２を位相シフトする。
【0034】
第１、第２、及び第３の位相シフタ２０４ａ、２０４ｂ、及び２０４ｃは、ＦＭＣＷチャープ１０２を、それぞれ、第１、第２、及び第３の電力増幅器ＰＡＩ ３０８ａ、ＰＡ２ ３０８ｂ、及びＰＡ３ ３０８ｃに出力する。第１、第２、及び第３の電力増幅器ＰＡ１ ３０８ａ、ＰＡ２ ３０８ｂ、及びＰＡ３ ３０８ｃは、それぞれの位相シフトされたＦＭＣＷチャープ信号を増幅し、増幅された信号を、それぞれ、第１、第２、及び第３のトランスミッタ２０６ａ、２０６ｂ、及び２０６ｃに出力する。第１、第２、及び第３のトランスミッタ２０６ａ、２０６ｂ、及び２０６ｃは、増幅され位相シフトされたＦＭＣＷチャープを送信する。幾つかの例において、送信された信号は、ＦＭＣＷレーダシステム３００の検出、レンジ、角度、及び速度判定レンジ内にあるオブジェクト３２２（レンジ内のオブジェクト３２２）によって反射される。
【0035】
反射された信号は、第１、第２、第３、及び第４のレシーバ３１０ａ、３１０ｂ、３１０ｃ、及び３１０ｄによって受信される。第１、第２、第３、及び第４のレシーバ３１０ａ、３１０ｂ、３１０ｃ、及び３１０ｄは受信した信号を、それぞれ、第１、第２、第３、及び第４の低雑音増幅器ＬＮＡ１ ３１２ａ、ＬＮＡ２ ３１２ｂ、ＬＮＡ３ ３１２ｃ、及びＬＮＡ４ ３１２ｄに出力し、これらは、受信した信号を増幅する。第１、第２、第３、及び第４の低雑音増幅器ＬＮＡ１ ３１２ａ、ＬＮＡ２ ３１２ｂ、ＬＮＡ３ ３１２ｃ、及びＬＮＡ４ ３１２ｄは、増幅した信号を、それぞれ、第１、第２、第３、及び第４のミキサ３１４ａ、３１４ｂ、３１４ｃ、及び３１４ｄの第２の入力に出力する。第１、第２、第３、及び第４のミキサ３１４ａ、３１４ｂ、３１４ｃ、及び３１４ｄは、混合された信号を、それぞれ、第１、第２、第３、及び第４のＢＰＦ／ＶＧＡ回路３１６ａ、３１６ｂ、３１６ｃ、及び３１６ｄに出力し、これらは、混合された信号をフィルタリング及び増幅する。第１、第２、第３、及び第４のＢＰＦ／ＶＧＡ回路３１６ａ、３１６ｂ、３１６ｃ、及び３１６ｄは、結果のクリーンな信号を、それぞれ、第１、第２、第３、及び第４のＡＤＣ回路３１８ａ、３１８ｂ、３１８ｃ、及び３１８ｄに出力し、それらは、クリーンな混合信号をサンプリングして、デジタルサンプルからなるそれぞれのデータセットを生成する。第１、第２、第３、及び第４のＡＤＣ回路３１８ａ、３１８ｂ、３１８ｃ、及び３１８ｄは、分析のためにデジタルサンプルをＤＳＰ３０２に出力する。
【0036】
ＤＳＰ３０２は、デジタルサンプルを用いてレンジ３２２内のオブジェクトの存在、レンジ、角度、及び速度を判定する。本明細書において、レンジ内のオブジェクトとは、ＦＭＣＷトランスミッタ２０６と対応するＦＭＣＷレシーバ３１０との共有視野（ＦＯＶ）内にあり、且つ、対応するＦＭＣＷレーダシステム（図３のＦＭＣＷレーダシステム３００等）が受信した反射されたＦＭＣＷ信号を用いてオブジェクトを検出できる設計レンジ内にあるオブジェクトを指す。
【0037】
例えば、オブジェクトの存在は、閾値より大きい信号振幅に基づいて判定され得る。レンジは、信号の往復遅延にＦＭＣＷチャープ１０２の勾配を乗じたものに対応する一意のレンジ周波数によって判定され得る。速度は、一意のドップラー周波数として現れる、複数のチャープ間の一意のレンジ周波数の位相変化によって判定され得る。角度は、異なるレシーバ間の飛行時間における差によって生じる、異なるレシーバ間の特定の受信したチャープに対する位相変化によって判定され得る。これらの判定は、図４及び図５に関して更に説明される。
【0038】
図４は、図３のＦＭＣＷレーダシステム３００によって送受信されるＦＭＣＷチャープ１０２を用いてレンジ及び速度を判定するためのプロセス４００を図示する。工程４０２では、横軸は時間を示し、縦軸は周波数を示す。工程４０４では、横軸は時間を示し、縦軸は振幅を示す。ＩＦ信号は、受信信号と送信信号を混合した結果である。工程４０２において、ＦＭＣＷ信号１００が送信され、受信ＦＭＣＷ信号４０６が受信される。個々のＦＭＣＷチャープ１０２がファストタイムで送受信される。ＦＭＣＷ信号１００が送信され、受信されたＦＭＣＷ信号４０６がスロータイム(slow time)で受信される。
【0039】
送信された信号が、レンジ３２２内のオブジェクトに到達するまでの時間量はｄに等しい。反射された信号が、レンジ３２２内のオブジェクトから戻り、第１、第２、第３、及び第４のレシーバ３１０ａ、３１０ｂ、３１０ｃ、及び３１０ｄによって受信されるまでの時間もｄに等しい。従って、レンジ３２２内のオブジェクトによって反射されるＦＭＣＷチャープ１０２の飛行時間は２ｄである。幾つかの例において、ｄの値は、トランスミッタ３０６のうちの異なるトランスミッタ３０６の別個の位置及び／又はレシーバ４１０の別個の位置に応答して変化する。このｄの変化する値は、異なるレシーバ４１０によって受信される信号において、角度推定を実施するために用いられる位相変化として現れる。また、図２Ｂに関して説明されたように、受け取ったＦＭＣＷチャープ１０２は、受け取ったＦＭＣＷチャープ１０２が反射されるレンジ３２２内のオブジェクトに対するＭＣＷレーダシステム３００の動き、及び第１、第２、又は第３の位相シフタ２０４ａ、２０４ｂ、又は２０４ｃの対応する１つによって適用される位相シフトに依存して、対応する送信されたＦＭＣＷチャープ１０２に対してドップラーシフトされる。
【0040】
工程４０４において、第１、第２、第３、及び第４のミキサ３１４ａ、３１４ｂ、３１４ｃ、及び３１４ｄは、それぞれの受信信号を、ＦＭＣＷシンセサイザ２０２によって生成されるＦＭＣＷ信号１００と混合（例えば、乗算）して、中間周波数（ＩＦ）信号４０８を生成する。ＩＦ信号の周波数は、対応するＦＭＣＷチャープ１０２の飛行時間２ｄに線形に比例している。図３に関して説明されるように、第１、第２、第３、及び第４のＡＤＣ３１８ａ、３１８ｂ、３１８ｃ、及び３１８ｄは、これらのＩＦ信号をクリーンアップし、増幅した後にサンプリングして、結果として生じたデジタルサンプルを分析のためにＤＳＰ３０２に提供する。工程４１０において、ＤＳＰ３０２は、ファストタイムで、デジタルサンプルのセットに対して高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を実施する。これは、ＦＦＴは、ＩＦ信号（送信信号と混合された受信信号）のサンプルのセットに対して判定され、その結果、サンプルのセットがそれぞれのＰＲＩ １１２に整合されることを意味する。これにより、時間的に連続する一連の一次元レンジＦＦＴ４１２が生成される。
【0041】
レンジＦＦＴ４１２は、周波数ビン４１４に分割される。各周波数ビン４１４は、個別のドップラーシフト周波数レンジを網羅し、オブジェクトまでのレンジを示すインデックス、及びそれぞれのレンジに関連付けられた返信信号強度を示す値を有する。それぞれのレンジＦＦＴ４１２における周波数ビン４１４の数は、ＦＭＣＷレーダシステム３００の周波数分解能に対応する。ＦＭＣＷレーダシステム３００の周波数分解能は、ＦＭＣＷレーダシステム３００のレンジ及び速度分解能に対応する。
【0042】
図示された例において、各レンジＦＦＴ４１２に８個の周波数ビン４１４が存在する。幾つかの例において、レンジＦＦＴ４１２は、数百の周波数ビンを含む。レンジ３２２内にオブジェクトが存在し、時間の経過とともに、送信されたＦＭＣＷチャープ１０２を反射する場合、振幅スパイク４１６が生じる。振幅スパイク４１６は、図４のレンジＦＦＴ４１２の周波数ビン４１４内の網掛けのボックスとして示される。振幅スパイク４１６は、分析対象のＦＭＣＷ信号１００を受信したレシーバ（第１、第２、第３、又は第４のレシーバ３１０ａ、３１０ｂ、３１０ｃ、又は３１０ｄ）からレンジ３３２内のオブジェクトまでの距離に対応する。この振幅スパイク４１６を備えるレンジＦＦＴ４１２は、レンジ３２２内のオブジェクトの存在を示す中間周波数に対応する。
【0043】
工程４１８において、ＤＳＰ３０２は、一次元レンジのＦＦＴに対して、スロータイムにおいてＦＦＴを実施する。従って、ＤＳＰ３０２は、一次元レンジのＦＦＴ４１２の時間的に連続したセットに対してＦＦＴを実施して、二次元レンジドップラーＦＦＴ４２０を生成する。レンジドップラーＦＦＴ４２０は、各々が（１）レンジと速度の組み合わせを表すインデックスと、（２）それぞれのレンジと速度に関連付けられたリターン信号強度を示す値とを有する、ビンのセットを含む。レンジドップラーＦＦＴ４２０は、設計された速度分解能に応答して判定された複数のＰＲＩ １１２を網羅する。幾つかの例において、これは１つのデータフレーム１１６に対応する。ファストタイム（トランスミッタ２０６のうちの対応する１つに関する個々のＰＲＩ １１２）に対応する、レンジドップラーＦＦＴ４２０の垂直方向の寸法が、レンジを示す周波数ビン４１４に分割される。レンジドップラーＦＦＴ４２０の垂直方向の寸法はまた、レンジドップラーＦＦＴ４２０のレンジドメインとも称される。スロータイム（選択された数のＰＲＩ １１２にわたる）に対応するレンジドップラーＦＦＴ４２０の水平方向の寸法が、ドップラーシフトを示す周波数ビン４１４に分割される。レンジドップラーＦＦＴ４２０の水平方向の寸法は、レンジドップラーＦＦＴ４２０のドップラードメインとも称される。幾つかの例において、ＰＲＩ １１２の選択された数は、数十ミリ秒を網羅する。
【0044】
レンジドップラーＦＦＴ４２０における振幅スパイク４２２（暗いボックス）は、レンジ３２２内のオブジェクトの存在を示す。振幅スパイク４２２が位置する特定の周波数ビン４１４の垂直座標が、ＦＭＣＷレーダシステム３００からのレンジ３２２内のオブジェクトのレンジを示す。振幅スパイク４２２が位置する特定の周波数ビン４１４の水平座標が、ドップラーシフト情報を提供する。レンジドップラーＦＦＴ４２０における振幅スパイク４２２によって表されるドップラーシフト情報は、ＦＭＣＷレーダシステム３００に対するレンジ３２２内のオブジェクトの速さを判定するために用いられ得る。一例において、判定される速さは、レンジドップラーＦＦＴ４２０を生成するために用いられるＰＲＩ １１２の選択された数にわたる平均速さである。
【0045】
図５は、図３の第１、第２、第３、又は第４のレシーバ３１０ａ、３１０ｂ、３１０ｃ、及び３１０ｄによって受信されるＤＤＭＡ ＦＭＣＷ信号に図４のプロセス４００を適用することによって生成される、レンジドップラーＦＦＴ４２０のセット５００を図示する。上述のように、第１、第２、及び第３の位相シフタ２０４ａ、２０４ｂ、及び２０４ｃに、スロータイムにおいて適用される差別化された位相シフトベクトルを用いることにより、Ｎ個のトランスミッタによって送信され、Ｍ個のレシーバによって受信されるＦＭＣＷ信号１００を、Ｎ×Ｍ個の個別の受信信号として扱うことが可能になる。Ｍ個のレシーバの各々に対して、レンジ３２２内のオブジェクトが、レンジＦＦＴ４１２におけるＮ個の異なるピークとして現れる。これにより、ＦＭＣＷレーダシステム３００の空間分解能が増大する。
【0046】
ＦＭＣＷレーダシステム３００は、３個のトランスミッタと４個のレシーバとを有する。従って、プロセス４００をＦＭＣＷレーダシステム３００に適用すると、１２個の受信信号が生成され、それらはまた、解像されるべき１２個のオブジェクトとしてみなされ得る。トランスミッタ復号化とも称される明確化工程が実施されて１２個のオブジェクトを区別し、その後、対応するレンジＦＦＴ４１２が処理されて１２個のレンジドップラーＦＦＴ４２０を生成する。区別されたオブジェクトの異なるそれぞれが、第１、第２、又は第３のトランスミッタ２０６ａ、２０６ｂ、又は２０６ｃと、第１、第２、第３、又は第４のレシーバ３１０ａ、３１０ｂ、３１０ｃ、又は３１０ｄの異なる組み合わせに対応し、そのため、レンジドップラーＦＦＴ４２０の異なるそれぞれが、トランスミッタとレシーバとの異なる組み合わせに対応する。レンジドップラーＦＦＴ４２０は、それらが対応するトランスミッタ及びレシーバに従って識別される。例えば、第１のトランスミッタ（ＴＸ１）２０６ａ及び第３のレシーバ（ＲＸ３）３１０ｃに対応するレンジドップラーＦＦＴ４２０がＴＸ１－ＲＸ３として識別され、第３のトランスミッタ（ＴＸ３）２０６ｃ及び第２のレシーバ（ＲＸ２）３１０ｂに対応するレンジドップラーＦＦＴ４２０がＴＸ３－ＲＸ２として識別される。
【0047】
上述されたように、複数の異なるレシーバに対応するレンジドップラーＦＦＴ４２０を用いることによって、ＦＭＣＷレーダシステム３００の方位に対するレンジ３２２内のオブジェクトの角度（到来角度）を判定することができる。幾つかの例において、これは、レンジドップラーＦＦＴ４２０にわたって、角度ＦＦＴと称されるＦＦＴを実施することによってなされる。例えば、２つのレシーバが用いられて、単一平面内の角度を判定し、それがレンジと組み合わされてレンジ３２２内のオブジェクトの２次元位置を生成し得る。例えば、２つのレシーバが用いられ、レンジ３２２内のオブジェクトのレンジ及び方位角を判定し得る。同様に、３個のレシーバが用いられ、複数の平面における角度を判定し、それがレンジと組み合わされてレンジ３２２内のオブジェクトの３次元位置を判定し得る。例えば、３個のレシーバが用いられ、レンジ３２２内のオブジェクトのレンジ、方位角、及び仰角を判定し得る。
【0048】
レンジ３２２内のオブジェクトの角度情報が判定される精度は、反射された信号を受信するために用いられるアンテナの数によって制限される。ＭＩＭＯレーダシステムにおいて、この制限は仮想アンテナアレイにおける仮想アンテナの数に対応する。
【0049】
図６は、例示の複数トランシーバＦＭＣＷレーダシステム６００の図である。複数トランシーバＦＭＣＷレーダシステム６００は、通信インタフェース６０６によって接続される、第１のＦＭＣＷトランシーバ６０２と第２のＦＭＣＷトランシーバ６０４とを含む。本明細書において、「ＦＭＣＷトランシーバ」又は「ＦＭＣＷデバイス」は、ＦＭＣＷチャープの生成及び送信、ＦＭＣＷ信号の受信、及びＦＭＣＷ信号の処理のための構造（回路要素等）を含むデバイスを指すために用いられる。幾つかの例において、第１のＦＭＣＷトランシーバ６０２は、第２のＦＭＣＷトランシーバ６０４から物理的に分離されている。図７に関して更に説明されるように、第１及び第２のＦＭＣＷトランシーバ６０２及び６０４は、ＭＩＭＯレーダシステムである。図３のＦＭＣＷレーダシステム３００は、第１のＦＭＣＷトランシーバ６０２及び／又は第２のＦＭＣＷトランシーバ６０４を実装するために用いられ得る、例示のＦＭＣＷデバイスを提供する。
【0050】
第１のＦＭＣＷトランシーバ６０２は第１のＦＯＶ６０８を有し、第２のＦＭＣＷトランシーバ６０４は第２のＦＯＶ６１０を有する。第１及び第２のＦＯＶ６０８及び６１０は重なっている。第１及び第２のＦＭＣＷトランシーバ６０２及び６０４は、通信インタフェース６０６を用いて、ＦＭＣＷチャープ送信を同期し、受信信号に関する情報を共有して、第１及び第２のＦＯＶ６０８及び６１０の重なった領域内に位置するオブジェクトに対する角度判定を改善する。重なった領域は、本明細書において第１及び第２のＦＭＣＷトランシーバ６０２及び６０４の共有ＦＯＶと称される。
【0051】
図７Ａは、共有基準クロック７１２を備える例示の複数トランシーバＦＭＣＷレーダシステム７００を示す機能ブロック図である。複数トランシーバＦＭＣＷレーダシステム７００はまた、データ通信ライン又はバス７０６によって接続される、第１のＦＭＣＷトランシーバ７０２と第２のＦＭＣＷトランシーバ７０４とを含む。第１のＦＭＣＷトランシーバ７０２は第１の局部発振器７１４を含み、第２のＦＭＣＷトランシーバ７０４は第２の局部発振器７１６を含む。第１及び第２の局部発振器７１４及び７１６は、それぞれ、２０ＧＨｚ信号等の比較的高い周波数基準信号を生成する。これらの高い周波数基準信号が用いられて、それぞれのＦＭＣＷチャープ１０２を生成する。共有基準クロック７１２は、４０ＭＨｚ信号等の比較的低い周波数基準信号を生成する。同期パルスもまた共有基準クロック７１２から、又は第１のＦＭＣＷトランシーバ７０２から第２のＦＭＣＷトランシーバ７０４に送信される。共有基準クロック信号及び同期パルスが用いられて、開始周波数、ＦＭＣＷチャープ勾配、ＡＤＣ開始時間、及びチャープ間時間等のＦＭＣＷチャープパラメータの第１及び第２のＦＭＣＷトランシーバ７０２及び７０４にわたる自動同期を可能にする。
【0052】
第１のＦＭＣＷトランシーバ７０２は、図２Ａに関して説明されるように、Ｐ個の仮想アンテナ７０８を含む。第２のＦＭＣＷトランシーバ７０４はＲ個の仮想アンテナ７１０を含む。幾つかの例において、第１のＦＭＣＷトランシーバ７０２は、複数トランシーバＦＭＣＷレーダシステム７００のリーダー回路としてモデル化され、第２のＦＭＣＷトランシーバ７０４は、複数トランシーバＦＭＣＷレーダシステム７００のフォロワー回路としてモデル化され得る。図７Ａ及び図７Ｂに従って説明される例に関して、本明細書において説明されるように仮想アンテナアレイの同期は、第１及び第２のＦＭＣＷトランシーバ７０２及び７０４を用いることを可能にし、Ｐ＋Ｒ個の仮想アンテナを備える仮想アンテナアレイに対応する精度を備える角度情報を判定する。仮想アンテナアレイの同期は、ＦＭＣＷチャープパラメータ同期を用いて実施される。
【0053】
図７Ｂは、第１及び第２のＦＭＣＷトランシーバ７０２及び７０４が各々、基準クロック信号を生成するそれぞれのローカル基準クロックを有する例示の複数トランシーバＦＭＣＷレーダシステム７１８を示す機能ブロック図である。第１のＦＭＣＷトランシーバ７０２は第１の基準クロック７２０を含み、第２のＦＭＣＷトランシーバ７０４は第２の基準クロック７２２を含む。第１のＦＭＣＷトランシーバ７０２は、イーサネットＰＴＰタイムスタンプ及びフレーム同期パルスを第２のＦＭＣＷトランシーバ７０４に送り、図７Ｂの例示のＦＭＣＷレーダシステム７１４に従った仮想アンテナ同期を可能にする。図７Ａ及び図７Ｂの例示のＦＭＣＷレーダシステム７００及び７１４に従った仮想アンテナアレイ同期を、以下に更に説明する。
【0054】
第１及び第２のＦＭＣＷトランシーバ７０２及び７０４は、互いに独立してＦＭＣＷチャープ信号を送受信する。第１のＦＭＣＷトランシーバ７０２は、それ自体の送信に対応するそれぞれの受信ＦＭＣＷチャープ信号を処理して、第２のＦＭＣＷトランシーバ７０４とは独立して仮想アンテナアレイ信号を生成する。同様に、第２のＦＭＣＷトランシーバ７０４は、それ自体の送信に対応するそれぞれの受信ＦＭＣＷチャープ信号を処理して、第１のＦＭＣＷトランシーバ７０２とは独立して仮想アンテナアレイ信号を生成する。幾つかの例において、ＦＭＣＷチャープ信号を処理して仮想アレイ信号を生成することは、工程４１０及び４１８（上記に説明）に対応するレンジ及びドップラーＦＦＴを実施することを含む。
【0055】
各デバイスがそれ自体の仮想アンテナに対応する信号を生成すると、第２のＦＭＣＷトランシーバ７０４は、データフレーム１１６に対するそれぞれのレンジドップラーＦＦＴ４２０等の仮想アンテナ情報を第１のＦＭＣＷトランシーバ７０２に送る。（幾つかの例において、レンジＦＦＴ４１２も提供される。）第１のＦＭＣＷトランシーバは、複数トランシーバＦＭＣＷレーダシステム７００のトランシーバの組み合わされた仮想アンテナを用いて、角度推定を実施する。これは、第１及び第２のＦＭＣＷトランシーバ７０２及び７０４を同期すること、及び第１のＦＭＣＷトランシーバ７０２と第２のＦＭＣＷトランシーバ７０４との間の干渉を回避することによって可能になる。このプロセスは、図８及び図９に関して更に説明される。
【0056】
第１及び第２のＦＭＣＷトランシーバ７０２及び７０４は各々、共有基準クロック７１２から、又はそれぞれの第１又は第２の基準クロック７２０又は７２２からの基準クロック信号を用いて、クロッキング及びＦＭＣＷ信号生成のためのルートタイミングを提供する。異なる機能（又は機能グループ）のための異なる周波数クロックは、位相ロックループ（ＰＬＬ）、周波数逓倍器及び分周器、及びその他の周波数変更回路要素を用いて、基準クロック信号から生成される。従って、幾つかの例において、それぞれの比較的高い周波数局部発振器７１４及び７１６は、それぞれのＦＭＣＷトランシーバ７０２又は７０４内の基準クロック信号から（共有基準クロック、又はトランシーバ固有の基準クロックから）導出される。幾つかの例において、共有基準クロック信号又は個別の基準クロック信号は、ＦＭＣＷチャープ１０２開始周波数、フレーム間及びチャープ間タイミング、及びアナログデジタル変換器（ＡＤＣ）開始タイミング等の機能を制御及び同期するためのクロック信号を生成するために用いられる。
【0057】
幾つかの例では、第１のＦＭＣＷトランシーバ７０２と第２のＦＭＣＷトランシーバ７０４との間で局部発信器信号を送信する必要はない。幾つかの例（図７Ａの例示のＦＭＣＷレーダシステム７００等）において、共有基準クロック７１２からの、又は第１のＦＭＣＷトランシーバ７０２の基準クロック７２０から等の、より低い周波数の基準クロック信号が、局部発信器信号の代わりに送信される。上述のように、フレーム同期パルスもまた、第１のＦＭＣＷトランシーバ７０２から第２のＦＭＣＷトランシーバ７０４に送信される。フレーム同期パルスは、第２のＦＭＣＷトランシーバ７０４におけるデータフレーム１１６の開始を第１のＦＭＣＷトランシーバ７０２における対応するデータフレーム１１６の開始と同期させるために用いられる。幾つかの例において、データフレーム１１６の開始を同期させることは、一方が他方に対して固定のオフセットで開始するようにそれらを整合させることを意味する。この固定オフセットは、以下で更に説明するように、第１のＦＭＣＷトランシーバ７０２のＦＭＣＷ信号と第２のＦＭＣＷトランシーバ７０４のＦＭＣＷ信号との間の時間差別化を可能にするために用いられる。
【0058】
比較的低い周波数の基準クロック信号が用いられ、第１及び第２のＦＭＣＷトランシーバ７０２及び７０４によるＦＭＣＷチャープ１０２の送信と処理を同期させ、位相オフセットエラーを回避し得る。これは、第１及び第２のＦＭＣＷトランシーバ７０２及び７０４の各々が、送信したＦＭＣＷチャープ１０２に対応する受信信号を独立して処理して、それ自体のそれぞれの仮想アンテナアレイ信号を生成するためである。低い周波数の基準クロック信号から高い周波数の局部発振器にアップコンバージョンすると、位相ノイズが発生し得る。第１のＦＭＣＷトランシーバ７０２によって送信されるＦＭＣＷチャープ１０２と第２のＦＭＣＷトランシーバ７０４によって送信されるＦＭＣＷチャープ１０２との間の位相オフセットも位相ノイズを発生し得る。それぞれのトランシーバ７０２及び７０４のミキサによって送信信号と受信信号とを混合することで上述の位相ノイズを相殺する。これは、トランシーバ７０２及び７０４の各々が（レンジＦＦＴ４１２及びレンジドップラーＦＦＴ４２０、即ち、仮想アンテナアレイ信号を生成するために）それぞれのトランシーバ７０２又は７０４によって送信されるＦＭＣＷチャープ１０２に対応する受信反射信号のみを処理するためである。
【0059】
言い換えると、第１のＦＭＣＷトランシーバ７０２は、信号を送信し、それ自体が送信した信号に対応する信号を受信し、それらの対応する信号を、受信し得る他の信号とは独立して処理して、ＩＦ信号及び仮想アンテナアレイ信号を生成する。第１のＦＭＣＷトランシーバ７０２は、第１のＦＭＣＷトランシーバ７０２の局部発振器を用いて送信されるＦＭＣＷチャープ１０２を生成する。第２のＦＭＣＷトランシーバ７０４も同様に、独立して、それ自体の局部発振器を用いて、それ自体のＩＦ信号及び仮想アンテナアレイ信号を生成する。この独立したアクティビティにより、同期タイミング要件の緩和が可能になる。
【0060】
第１のＦＭＣＷトランシーバ７０２の送信信号を第２のＦＭＣＷトランシーバ７０４の送信信号と差別化することにより、第１及び第２のＦＭＣＷトランシーバ７０２及び７０４の独立した処理が維持され得る。差別化により、信号の異なるセット間の干渉を防止し、それにより、トランシーバが、それぞれの送信信号に対応する受信（反射）信号を、他のトランシーバによる送信に対応する受信信号から分離することが可能になる。送信される信号のセット間の差別化は、例えば、第１のＦＭＣＷトランシーバ７０２の送信と第２のＦＭＣＷトランシーバ７０４の送信とを時間的にずらして、中間周波数（ＩＦ）ドメインでの重なりを防止することによって、実施され得る（工程４０４参照）。幾つかの例において、この時間差別化は、ドップラーベースの位相補償（本明細書においてドップラー補償とも称される）を用いて後処理で調整され得る。
【0061】
幾つかの例において、数マイクロ秒の時間分離が、差別化を実現するのに充分である。幾つかの例において、ドップラー分割多重化又は別の信号差別化技法を用いて差別化が実施され得る。
【0062】
幾つかの例において、ドップラー補償は、以下のように時間差別化を調整するために用いられる。ここで、Ｃは、特定の仮想アンテナ（例えば、レンジドップラーセル４１２のレンジビン４１４）に対応する複素数を表す。Ｃに、
を乗じることによってドップラー補償が実施される。ここで、λは、ＦＭＣＷチャープ１０２信号の中心周波数に対応する波長であり、ＴI－Ｆは、第１のトランシーバ７０２のデータフレーム１１６の開始時間と、第２のトランシーバ７０４のデータフレーム１１６の開始時間との間の差であり、νは、レンジドップラーセル４２２に対応するターゲットの相対速度である。幾つかの例において、ドップラー補償は、第２のＦＭＣＷトランシーバ７１０の仮想アンテナ７１０に対してのみ実施される。ドップラー補償は、第１及び第２のＦＭＣＷトランシーバ７０２及び７０４のデータフレーム１１６のそれぞれの開始時間の間の時間ギャップの間に、レンジ３２２内のオブジェクトの動きによって引き起こされる第２のＦＭＣＷトランシーバ７０４の仮想アンテナ７１０における位相シフトを調整するために用いられる。
【0063】
幾つかの例において、基準クロック信号に対して生成されるタイムスタンプ又はその他の開始時間及び終了時間信号は、同期パルスとともに、ＦＭＣＷチャープ１０２開始周波数、フレーム間及びチャープ間タイミング、及び、ＡＤＣ開始タイミング等の、第１及び第２のＦＭＣＷトランシーバ７０２及び７０４の機能を同期させるために用いられる。幾つかの例において、これらの信号は、第１のＦＭＣＷトランシーバ７０２から第２のＦＭＣＷトランシーバ７０４に送信される。幾つかの例において、これらの信号は、外部プロセッサ７２４（第１又は第２のＦＭＣＷトランシーバ７０２又は７０４内のプロセッサ以外）から第１及び第２のＦＭＣＷトランシーバ７０２及び７０４に送信される。外部プロセッサ７２４を用いる例において、第１及び第２のＦＭＣＷトランシーバ７０２及び７０４の両方が、図８及び図９に関する以下の説明において、第２のＦＭＣＷトランシーバ７０４に関して説明されるように同期を実施する。幾つかの例において、第１及び第２のＦＭＣＷトランシーバ７０２及び７０４は、角度情報を判定するために、独立して判定される仮想アンテナアレイ信号情報を外部プロセッサ７２４に送信する。代替の例示の実装に対応する外部プロセッサ７２４を示すために点線が用いられている。
【0064】
図８は、図７の複数トランシーバＦＭＣＷレーダシステム７００を用いてオブジェクト検出を実施するための、例示のプロセス８００である。工程８０２において、第１のＭＩＭＯ ＦＭＣＷレーダトランシーバ７０２は、第２のＭＩＭＯ ＦＭＣＷレーダトランシーバ７０４とは独立して、ＦＭＣＷチャープの第１のセットを生成する。工程８０４において、第２のＭＩＭＯ ＦＭＣＷレーダトランシーバ７０４は、第１のＭＩＭＯ ＦＭＣＷレーダトランシーバ７０２とは独立して、ＦＭＣＷチャープの第２のセットを生成する。工程８０６において、第１のＭＩＭＯ ＦＭＣＷレーダトランシーバ７０２は、第２のＭＩＭＯ ＦＭＣＷレーダトランシーバ７０４とは独立して、第１のＦＭＣＷチャープをＦＯＶに送信する。工程８０８において、第２のＭＩＭＯ ＦＭＣＷレーダトランシーバ７０４は、第１のＭＩＭＯ ＦＭＣＷレーダトランシーバ７０２とは独立して、ＦＭＣＷチャープの第２のセットをＦＯＶに送信する。
【0065】
工程８１０において、第１のＭＩＭＯ ＦＭＣＷレーダトランシーバ７０２は、ＦＯＶから信号を受信して、第２のＭＩＭＯ ＦＭＣＷレーダトランシーバ７０４とは独立して第１の受信信号を生成する。工程８１２において、第２のＭＩＭＯ ＦＭＣＷレーダトランシーバ７０４は、ＦＯＶから信号を受信して、第１のＭＩＭＯ ＦＭＣＷレーダトランシーバ７０２とは独立して第２の受信信号を生成する。工程８１４において、第１のＭＩＭＯ ＦＭＣＷレーダトランシーバ７０２は、第２のＭＩＭＯ ＦＭＣＷレーダトランシーバ７０４とは独立して、第１の受信信号に対してレンジ及びドップラーＦＦＴを実施して、仮想アンテナアレイ信号の第１のセットを生成する。工程８１６において、第２のＭＩＭＯ ＦＭＣＷレーダトランシーバ７０４は、第１のＭＩＭＯ ＦＭＣＷレーダトランシーバ７０２とは独立して、第２の受信信号に対してレンジ及びドップラーＦＦＴを実施して、仮想アンテナアレイ信号の第２のセットを生成する。
【0066】
工程８１８において、第２のＭＩＭＯ ＦＭＣＷレーダトランシーバ７０４は、仮想アンテナアレイ信号の第２のセットを第１のＭＥＭＯ ＦＭＣＷレーダトランシーバ７０２に送信する。幾つかの例において、送信される仮想アレイ信号は、第２のＭＩＭＯ ＦＭＣＷレーダトランシーバ７０４のレンジドップラーＦＦＴ情報等のレンジドップラースペクトル情報に対応する。幾つかの例において、送信される仮想アレイ信号は、対応するデータフレーム１１６又はデータフレーム１１６のグループに対するレンジドップラーＦＦＴ４２０に対応する。工程８２０において、第１のＭＩＭＯ ＦＭＣＷレーダトランシーバ７０２は、仮想アンテナアレイ信号の第１及び第２のセットに応答して、ＦＯＶ内の一つ又は複数のオブジェクトに対する到来角度情報を判定する。幾つかの例において、仮想アンテナアレイ信号の第１及び第２のセットに応答して到来角度情報を判定することは、仮想アンテナアレイ信号の両方のセットを用いる角度ＦＦＴ等の角度スペクトル推定に対応する。従って、到来角度情報を判定することは、第１及び第２のＭＩＭＯ ＦＭＣＷレーダトランシーバ７０２及び７０４の両方からの、レンジドップラーＦＦＴ４２０、又は他のレンジドップラースペクトル情報を含むことによって、拡大されたデータセットにわたって角度ＦＦＴを実施することに対応する。工程８２２において、第１のＭＩＭＯ ＦＭＣＷレーダトランシーバ７０２は、判定されたレンジ、ドップラー、及び到来角度情報を用いて、オブジェクトを検出し、対応するポイントクラウド（ＦＭＣＷチャープを反射した位置に対応すると判定された空間内のポイント）を判定する。
【0067】
幾つかの例において、第１のＭＩＭＯ ＦＭＣＷレーダトランシーバ７０２は、共有ＦＯＶ内にない第１のＭＩＭＯ ＦＭＣＷレーダトランシーバ７０２のレンジ３２２内のオブジェクトに対する角度を独立して判定する。幾つかの例において、第２のＭＩＭＯ ＦＭＣＷレーダトランシーバ７０４は、共有ＦＯＶ内にない第２のＭＩＭＯ ＦＭＣＷレーダトランシーバ７０４のレンジ３２２内のオブジェクトに対する角度を独立して判定する。
【0068】
幾つかの例において、第１及び第２のＭＩＭＯ ＦＭＣＷレーダトランシーバ７０２及び７０４は、各々、共有基準クロック７１２によって提供される、基準クロック信号及びフレーム同期信号を用いる。共有基準クロック７１２を用いることで、工程８０２から工程８１６を、第１及び第２のＭＩＭＯ ＦＭＣＷレーダトランシーバ７０２及び７０４によって互いに独立して実施することが可能になる。
【0069】
幾つかの例において（図９に関して更に説明されるように）、第１のＭＩＭＯ ＦＭＣＷレーダトランシーバ７０２は、工程８０４の前に、開始時間、終了時間、及び、フレーム同期信号を、第２のＭＩＭＯ ＦＭＣＷレーダトランシーバに送る。これにより、工程８０２から工程８１６を、第１及び第２のＭＩＭＯ ＦＭＣＷレーダトランシーバ７０２及び７０４によって互いに独立して実施することが可能になる。このような例において、第２のＭＩＭＯ ＦＭＣＷレーダトランシーバ７０４による独立した実施は、それぞれのデータフレーム１１６の開始時における、第１の基準クロック７２０と第２の基準クロック７２２との間の周波数オフセットに対する補償に続き、それに応答する。
【0070】
図９は、図７の複数トランシーバＦＭＣＷレーダシステム７００によって送信されるＦＭＣＷチャープのパラメータ間の例示の差を図示するグラフ９００のセットである。グラフ９００は、第１のＦＭＣＷトランシーバ７０２によって送信される第１のＦＭＣＷチャープ９０６に対応する第１のグラフ９０２と、第２のＦＭＣＷトランシーバ７０４によって送信される第２のＦＭＣＷチャープ９０８に対応する第２のグラフ９０４とを含む。縦軸は周波数を示し、横軸は時間を示す。第１及び第２のＦＭＣＷチャープ９０６及び９０８には、送信される順序に応じて、１から始まる下付き数字が付されている。例えば、第１のグラフ９０２は、第１のＦＭＣＷチャープ９０６１、９０６２、及び９０６３を示し、第２のグラフ９０４は、第２のＦＭＣＷチャープ９０８１、９０８２、及び９０８３を示す。一例において、第１及び第２のＦＭＣＷチャープ９０６及び９０８は、７７ＧＨｚの設計された開始周波数、２０マイクロ秒のチャープ持続時間、及び１５ミリ秒のデータフレーム持続時間を有する。
【0071】
第１のＦＭＣＷチャープ９０６のデータフレーム９１０の開始時間と、第２のＦＭＣＷチャープ９０８のデータフレーム９１２の開始時間との間の差に対応する、フレーム間時間ＴＩ－Ｆがある。第１のＦＭＣＷチャープ９０６は開始周波数ｆｏＡを有し、第２のＦＭＣＷチャープ９０８は開始周波数ｆｏＢを有する。第１のＦＭＣＷチャープ９０６は勾配ＳＡを有し、第２のＦＭＣＷチャープ９０８は勾配ＳＢを有する。第１のＦＭＣＷチャープ９０６はＴＩＣ－Ａのチャープ間時間を有し、第２のＦＭＣＷチャープ９０８はＴＩＣ－Ｂのチャープ間時間を有する。
【0072】
以下に、第１のＦＭＣＷトランシーバ７０２及び第２のＦＭＣＷトランシーバ７０４のＦＭＣＷチャープ９０６及び９０８のＦＭＣＷチャープ間及びデータフレーム９１０と９１２との間の差によって導入される位相誤差や、第１及び第２のＦＭＣＷトランシーバ７０２及び７０４のそれぞれのＡＤＣ回路３１８の差をサンプリングすることによって導入される位相誤差を低減する方法を説明する。これらの方法は、ＴＩ－Ｆを低減するための方法、及びｆｏＡとｆｏＢとの間、ＳＡとＳＢとの間、及びＴＩＣ－ＡとＴＩＣ－Ｂとの間の差を低減するための方法を含む。それぞれのＡＤＣ回路３１８のサンプリングパラメータの調整についても説明する。
【0073】
第１及び第２のＦＭＣＷトランシーバ７０２及び７０４のフレームを整合させるためにトランシーバタイミング同期が用いられる。言い換えると、第２のＦＭＣＷトランシーバ７０４のＦＭＣＷチャープ９０８のセットを、スロータイムで、第１のＦＭＣＷトランシーバ７０２のＦＭＣＷチャープ９０６の対応するセットに対して整合してＴＩ－Ｆが制御されるように、トランシーバタイミング同期が実施される。トランシーバタイミング同期は、第２のＦＭＣＷトランシーバ７０４のＦＭＣＷチャープ９０８のセットを、第１のＦＭＣＷトランシーバ７０２のＦＭＣＷチャープ９０６の対応するセットと同時に、又は、或る指定された遅延で、開始するように整合する。
【0074】
幾つかの例において、第１及び第２のＦＭＣＷトランシーバ７０２及び７０４からの送信信号が互いに干渉することを防止するために、非ゼロのＴＩ－Ｆ（例えば、数マイクロ秒のＴＩ－Ｆ）が指定される。データフレームのタイミング同期により、第１及び第２のＦＭＣＷトランシーバ７０２及び７０４の両方の仮想アンテナ７０８及び７１０を用いて、仮想アンテナの累積数に応答する精度を備える角度推定を実施することが可能になる。データフレームタイミング同期は、フレーム同期パルスを用いて実施される。
【0075】
幾つかの例において、トランシーバのタイミング同期を実施するため、プログラムされた非ゼロ値のＴＩ－Ｆの影響は、ドップラーベースの位相補償を用いて補正される。ドップラーベースの位相補償は、それぞれの信号のドップラーに基づいて、第１のＦＭＣＷトランシーバ７０２の仮想アンテナ７０８に対する第２のＦＭＣＷトランシーバ７０４のそれぞれの仮想アンテナ７１０によって受信された信号の位相を補正する。ＴＩ－Ｆにおける補償されていないデータフレーム開始タイミング誤差が、（例えば）フレーム同期パルスの遅延におけるフレーム間の変動によって発生し得、これは、本明細書においてδｓｙｎｃｈと称される。
【0076】
この補償されていないフレーム開始タイミング誤差δｓｙｎｃｈは、φｅｒｒ＝４πνδｓｙｎｃｈ／λによって与えられる信号仮想アンテナの位相において誤差φｅｒｒを生じ得る。ここで、νはターゲット速度（レンジドップラーＦＦＴ４２０における振幅スパイク４２２に対応する速度）であり、λはＦＭＣＷチャープ１０２の平均波長である（例えば、Ｆ０＝７７ＧＨｚ及びＦ１＝７８ＧＨｚであるＦＭＣＷチャープ１０２の場合は７７．５ＧＨｚ）。従って、幾つかの例において、本明細書において説明されるような同期は、数百ナノ秒（ｎｓ）のフレーム開始タイミング誤差δｓｙｎｃｈを許容し得る。例えば、レンジ３２２内のオブジェクトの最大速度が時速１００キロメートルであり、δｓｙｎｃｈからの見込み誤差寄与が１°未満であるとすると、デバイスにわたるδｓｙｎｃｈは約２００ｎｓ又はそれ以下である。（幾つかの例において、本明細書において説明される角度誤差寄与は、振幅スパイク４２２を含む対応するレンジドップラーＦＦＴ４２０の周波数ビンにおける位相誤差に対応する。）
【0077】
上述のように、複数ＦＭＣＷトランシーバを同期させてオブジェクト検出を実施する例示の方法では、４０ＭＨｚクロック等の共有基準信号が用いられる。第１のＦＭＣＷトランシーバ７０２及び第２のＦＭＣＷトランシーバ７０４は、各々、共有基準信号を用いて、チャープ信号、ＡＤＣタイミング信号、及びチャープ間タイミング信号を内部的に生成する。共有基準信号を用いることにより、開始周波数、チャープ勾配、ＡＤＣ開始時間、及びチャープ間時間等、特定のパラメータの自動同期が可能になる。
【0078】
タイミング同期に対する代替のアプローチが、幾つかのイーサネット実装においてサポートされる高精度時刻同期プロトコル（ＰＴＰ）を用いる。幾つかの例において、このアプローチは、共有基準信号が利用可能ではない場合、又は、イーサネット接続が利用可能ではない場合に用いられる。幾つかの例において、同様に、高精度なタイムスタンプを可能にするか、又はその他の方式で、特定された数のクロックサイクルが基準クロックによって生成される開始時間と終了時間の高精度な時刻同期の判定を可能にする、別の通信プロトコルが用いられる。幾つかの例において、イーサネット－ＰＴＰ（又は同様のもの）を使用することにより、共有基準クロックの使用を回避することが可能になる。幾つかの例において、同期のためにイーサネット－ＰＴＰを用いることにより、トランシーバが配列されていない場合（例えば、大きいベースラインアレイ等）や、データ転送にイーサネットを用いている場合（例えば、衛星レーダアーキテクチャ等）の同期が可能になる。イーサネット－ＰＴＰ（又は同様のもの）を用いる同期は、以下のように実施され得る。
【0079】
タイミング同期のためにイーサネット－ＰＴＰが用いられる例において、第１及び第２のＦＭＣＷトランシーバ７０２及び７０４は各々、４０ＭＨｚクロック等の独立した基準クロックを用いる。幾つかの例において、これらの独立した基準クロックは、同じ公称周波数で動作しているにもかかわらず、周波数において、異なる瞬間的なドリフトを有する。第１のＦＭＣＷトランシーバ７０２の基準クロックと第２のＦＭＣＷトランシーバ７０４の基準クロックとの間のドリフトが以下のように判定される。このドリフトは、第１のＦＭＣＷトランシーバ７０２の基準クロック７２０に対する第２のＦＭＣＷトランシーバ７０４の基準クロック７２２のα（アルファと読む）と称される。幾つかの例において、基準クロック周波数ドリフトαは、圧力、電圧、又は温度の変動によって生じる。
【0080】
幾つかの例において、イーサネットＰＴＰは、１００ｎｓ又はそれ以下の精度のタイムスタンプを提供し得る。幾つかの例において、タイムスタンプの送信の許容可能な最大レイテンシが、到来角度判定のために用いられるレンジドップラー情報の許容可能な最小精度に応じる。Ｔ秒間隔で分離された２つのイーサネットＰＴＰタイムスタンプが、第１のＦＭＣＷトランシーバ７０２によって第２のＦＭＣＷトランシーバ７０４に提供される。第２のＦＭＣＷトランシーバ７０４は、第１のタイムスタンプの受信と第２のタイムスタンプの受信との間に経過する、基準クロックのサイクル数を測定する。これにより、第２のＦＭＣＷトランシーバ７０４は、第１のＦＭＣＷトランシーバ７０２の基準クロック７２０に対する第２のＦＭＣＷトランシーバ７０４の基準クロック７２２の周波数ドリフトαを（２×Ａｃｃ）／Ｔ以内で判定することが可能になる。ここで、Ａｃｃはタイムスタンプの精度である。例えば、Ｔが４秒に等しく、第２のＦＭＣＷトランシーバ７０４によって受信されるタイムスタンプが各々１００ｎｓ（Ａｃｃ＝１００ｎｓ）以内の精度である場合、第１のＦＭＣＷトランシーバ７０２の基準クロック７２０に対する第２のＦＭＣＷトランシーバ７０４の基準クロック７２２のドリフトαは、（２×１００ｎｓ）／４＝０．０５パーツパーミリオン（ｐｐｍ）の精度で判定され得る。幾つかの例において、基準クロック周波数ドリフトαは、式１に示されるように判定される。
α＝（Ｎｂ－Ｎａ）／Ｎａ 式１
α＝（Ｎｂ－Ｎａ）／Ｎａ 式１
【0081】
式１において、Ｎａは、第１のタイムスタンプと第２のタイムスタンプとの間に通過する第１のＦＭＣＷトランシーバ７０２の基準クロック７２０のクロックサイクルの数である。Ｎｂは、第１のタイムスタンプと第２のタイムスタンプとの間に通過する第２のＦＭＣＷトランシーバ７０４の基準クロック７２２のクロックサイクルの数である。
【0082】
幾つかの例において、第２のＦＭＣＷトランシーバ７０４は、この周波数ドリフトαを補償するために、以下で更に説明するように、変更（例えば、プログラム）される。即ち、開始周波数（ｆ０Ｂ）が、第１のＦＭＣＷトランシーバ７０２の開始周波数（ｆ０Ａ）と等しくなるように変更される。（開始周波数とは、それぞれのトランスミッタによって送信される信号のベース周波数Ｆ０１０６を指す。）ＡＤＣサンプリング周波数が変更される。第２のＦＭＣＷトランシーバ７０４の対応するＦＭＣＷチャープ１０２（ＡＤＣ開始時間）に続くＡＤＣ回路３１８によるＩＦ信号のサンプリングのための開始時間が補償又は補正される。ＴＩＣ－Ｂ（チャープ間時間）が、データフレーム１１６の初期の第２のＦＭＣＷチャープ９０８１の後に、データフレーム１１６における各第２のＦＭＣＷチャープ９０８に対して、対応する第１のＦＭＣＷチャープ９０６のＴＩＣ－Ａに（幾つかの例において、可能な限り近づけて）整合するように改変される。第２のＦＭＣＷトランシーバ７０４のフレーム間期間１２０は、第１のＦＭＣＷトランシーバ７０２のフレーム間期間１２０に整合されるように調整される。
【0083】
仮想アンテナにおける信号の位相は、送信デバイス間の開始周波数（Ｆ０１０６）の差に敏感である。（ＦＦＴ処理の後、仮想アンテナにおける信号は、対応する周波数ビン内で、複素数として表される。信号の位相は、その複素数の位相を指す。）従って、幾つかの例において、ｆ０Ｂはｆ０Ａに対して以下のように補正され得る。α（アルファと読む）は、（例えば）イーサネットＰＴＰ信号を用いて判定されるように、トランシーバ７０２の基準クロックに対するトランシーバ７０４の基準クロックのドリフトを表す。従って、第２のＦＭＣＷトランシーバ７０４は、式２において示されるようにｆ０Ｂをプログラムすることによってαｆ０Ａの付加的な周波数オフセットを組み込む。
ｆ０Ｂ＿ｐｒｏｇｒａｍｍｅｄ＝ｆ０Ａ＋αｆ０Ａ 式２
ｆ０Ｂ＿ｐｒｏｇｒａｍｍｅｄ＝ｆ０Ａ＋αｆ０Ａ 式２
【0084】
式２において、ｆ０Ａは、所望の開始周波数であり、ｆ０Ｂ＿ｐｒｏｇｒａｍｍｅｄは、特定のトランスミッタ２０６のプログラムされた開始周波数である。上述のように、第２のＦＭＣＷトランシーバ７０４は、第１のＦＭＣＷトランシーバ７０２に対してαの基準クロックドリフトを有する。これにより、第２のＦＭＣＷトランシーバ７０４の開始周波数は、－αｆ０Ａだけドリフトする。従って、ｆ０Ｂ＿ｐｒｏｇｒａｍｍｅｄのプログラムされた値により、第２のＦＭＣＷトランシーバ７０４の送信されたＦＭＣＷチャープ９０８の実際の開始周波数が、第１のＦＭＣＷトランシーバ７０２の送信されたＦＭＣＷチャープ９０６の開始周波数ｆ０Ａに一致することが可能になる。これは周波数ドリフトと、プログラムされたオフセットとが、互いに打ち消すためである。
【0085】
幾つかの例において、基準周波数ドリフトαの推定と、式２に従った補正とにより、αｒｅｓ（ｐｐｍで測定される）の補正されていない残留基準クロックドリフトが残り得る。この残留基準クロックドリフトにより、式３により与えられる残留位相誤差θｅｒｒ－ｒｅｓが生じる。
θｅｒｒ－ｒｅｓ＝４πｆ０Ａαｒｅｓｄ／ｃ 式３
θｅｒｒ－ｒｅｓ＝４πｆ０Ａαｒｅｓｄ／ｃ 式３
【0086】
式３において、ｆ０Ａは、第１のＦＭＣＷトランスミッタ７０２によって送信されるＦＭＣＷチャープ９０６の開始周波数であり、Ｈｚで表され、ｄは、レンジ３２２内のオブジェクトまでの距離であり、ｃは光速である。幾つかの例において、ｆｏＡは７７ＧＨｚに等しく、ｄは１００メートルに等しいため、αを０．１ｐｐｍ以内（即ち、αｒｅｓ＝０．１ｐｐｍ）で知ることにより、残留位相誤差θｅｒｒ－ｒｅｓを２°未満にすることができる。従って、基準クロックドリフトαを正確に知ることにより、第２のＦＭＣＷトランシーバ７０４の開始周波数の補正が可能になり、残留位相誤差の低減が可能になる。幾つかの例において、調整されるべきＦＭＣＷトランシーバ（即ち、第１又は第２のＦＭＣＷトランシーバ７０２又は７０４）において利用可能なプログラミング粒度により、開始周波数ｆ０Ｂ＿ｐｒｏｇｒａｍｍｅｄの微調整が提供され、開始周波数の精度を、１０-３程度又はそれより良好にすることができる。
【0087】
第１のＦＭＣＷトランシーバ７０２の基準クロック７２０に対するその基準クロック７２２のドリフトαを補正するために、第２のＦＭＣＷトランシーバ７０４のＡＤＣ回路３１８のサンプリングレートが変更され得る。幾つかの例において、αを以下のように補正するためにＡＤＣサンプリングレートが改変され得る。レンジｄでのレンジ３２２内のオブジェクトの場合、基準クロックドリフトのない（α＝０）デジタルＩＦ周波数ωＩＦが、式４によって与えられる。ここで、ＳはＦＭＣＷチャープ１０２周波数の勾配（周波数変化をランプ時間で割ったもの）であり、ＴｓはＡＤＣサンプリング期間である。
ωＩＦ＝４πＳｄＴｓ／ｃ 式４
ωＩＦ＝４πＳｄＴｓ／ｃ 式４
【0088】
ｐｐｍ基準クロックドリフトがαである場合、対応するデジタルＩＦ周波数が（１＋α）×ωＩＦとなり、そのため、実際のデジタルＩＦ周波数は、理想的なデジタルＩＦ周波数からαωＩＦだけずれる。このＩＦ周波数の偏差αωＩＦにより、異なるトランシーバの仮想アンテナにわたり対応するレンジビン間で利得及び位相の不一致が生じる。例えば、ＩＦ周波数偏差αωＩＦにより、対応するセル間で、Ｔｘ１－Ｒｘ１及びＴｘ３－Ｒｘ３レンジドップラーＦＦＴ４２０（図５参照）の振幅スパイク４２２を含む、利得及び位相の不一致が生じる。ここで（この例の場合）、Ｔｘ１－Ｒｘ１は、第１のＦＭＣＷトランシーバ７０２の仮想アンテナであり、Ｔｘ３－Ｒｘ３は、第２のＦＭＣＷトランシーバ７０４の仮想アンテナである。ＩＦ周波数偏差に関連する位相不一致θｅｒｒ－ｍｍは、式５において示されるように判定される。
θｅｒｒ－ｍｍ＝αωＩＦＮＡＤＣ／２ 式５
θｅｒｒ－ｍｍ＝αωＩＦＮＡＤＣ／２ 式５
【0089】
式５において、ＮＡＤＣは、ＡＤＣ回路３１８がＦＭＣＷチャープ１０２毎に測定するサンプルの数であり、これは、ＦＭＣＷチャープ持続時間（ランプ時間１０４）をＴｓで割ったものに等しい。一例において、ＮＡＤＣが２５６に等しく、αが２００ｐｐｍに等しい場合、θｅｒｒ－ｍｍは約１０°である。
【0090】
位相不一致θｅｒｒ－ｍｍは、式６に示されるように、第２のＦＭＣＷトランシーバ７０４のサンプリング期間Ｔｓを改変（例えば、プログラム）することにより補正される。ここで、ＴＳ－ＭＯＤは、改変されたサンプリング期間である。
ＴＳ－ＭＯＤ＝（１－α）×ＴＳ 式６
ＴＳ－ＭＯＤ＝（１－α）×ＴＳ 式６
【0091】
幾つかの例において、毎秒１０００サンプル（ΔＩＦ＝１Ｋｓｐｓ）のサンプリングレートプログラミング粒度が、位相不一致誤差θｅｒｒ－ｍｍを１°に低減するのに充分である。
【0092】
ＡＤＣ開始時間とは、チャープの送信開始と、その後の、最初のＡＤＣサンプリング時点との間の時間遅延を指す。幾つかの例において、第２のＦＭＣＷトランシーバ７０４のＡＤＣ開始時間は、第１のＦＭＣＷトランシーバ７０２のＡＤＣ開始時間に対して、以下のように補正され得る。ＴｓｔａｒｔのＡＤＣ開始時間は、仮想アンテナ信号に２πｆＩＦＴｓｔａｒｔの位相をもたらす。ここで、ｆＩＦはＩＦ周波数である。ここで、仮想アンテナ信号とは、仮想アンテナに対応するレンジドップラーＦＦＴ４２０における信号値を指し、例えば、図５におけるＴｘ１－Ｒｘ１である。
【0093】
この位相寄与（２πｆＩＦＴｓｔａｒｔ）を、第１及び第２のＦＭＣＷトランシーバ７０２及び７０４の仮想アンテナにわたって同一にする（又は可能な限り近づける）ことにより、正確な角度推定が容易になる。即ち、ＡＤＣ開始時間における差により、位相差が発生し、角度推定誤差が生じ得る。幾つかの例において、第１及び第２のＦＭＣＷトランシーバ７０２及び７０４の基準クロック７２０及び７２２間のドリフトαは、２πｆＩＦＴｓｔａｒｔのＡＤＣサンプリング関連の位相不一致に対応する。幾つかの例において、この位相不一致は、複数の手法で補正可能である。
【0094】
まず、位相不一致はＩＦ周波数に依存する。ＩＦ周波数は、レンジＦＦＴ４１２のレンジビン４１４に対応する。位相不一致は、第２のＦＭＣＷトランシーバ７０４の仮想アンテナ７１０上（幾つかの例において、第２のＦＭＣＷトランシーバ７０４の全ての仮想アンテナ７１０上）のレンジＦＦＴ４１２の対応するレンジビン４１４における信号値に対して位相回転を実施することにより補正され得る。この位相回転は、レンジビン４１４における信号値に
を乗算することによって実現し、ここで、ｊは－１の平方根である。幾つかの例において、αが０．１ｐｐｍ以内であることがわかっている場合、レンジビン４１４毎に位相回転を用いることにより、ＡＤＣサンプリング関連の位相不一致がゼロ又はほぼゼロに低減される。
【0095】
ＡＤＣ開始時間に関連する位相不一致を補償する代替の第２の方法には、第２のＦＭＣＷトランシーバ７０４のＡＤＣ開始時間を改変（例えば、再プログラミング）することが含まれる。幾つかの例において、最大ＩＦ周波数が２０ＭＨｚであると仮定すると、ＡＤＣ開始時間分解能が０．５５ｎｓであれば、位相補正の後、残留ＩＦ周波数関連の位相不一致を、約２°又はそれ以下にするのに充分である。
【0096】
幾つかの例において、ＴＩＣ－Ｂが、ＴＩＣ－Ａに対して補正され得る。第１及び第２のＦＭＣＷチャープ９０６及び９０８の意図された（例えば、プログラムされた）開始時間は、ｎ×ＴＩＣ－Ａ（同じになるように意図されている）であり、ここで、ｎはゼロから（Ｎｃｈｉｒｐｓ－１）まで反復する整数であり、Ｎｃｈｉｒｐｓは、第１のＦＭＣＷトランシーバ７０２によって送信されるＦＭＣＷチャープのフレーム内のＦＭＣＷチャープの数である。しかしながら、基準クロック周波数ドリフトαにより、第２のＦＭＣＷトランシーバ７０４においてチャープ間タイミング差が発生して、補正前のＴＩＣ－Ｂがｎ×（１－α）×ＴＩＣ－Ａに等しくなる。チャープ間タイミング差ｎ×α×ＴＩＣ－Ａは、ドップラーＦＦＴの後、第１のＦＭＣＷトランシーバ９０２の仮想アンテナと、第２のＦＭＣＷトランシーバ９０４の仮想アンテナとの間に位相不一致を生じ得る（工程４１８）。
【0097】
ＴＩＣ－Ｂを補正するための第１の例示のアプローチにおいて、チャープ間時間は改変（例えば、プログラム）され得る。チャープ間時間ＴＩＣ－ＢはΔ（ＴＩＣ）の粒度で改変され得、その結果、デバイスがＬの整数値でプログラムされると、ＬΔ（ＴＩＣ）のチャープ間時間となる。（幾つかの例において、Δ（ＴＩＣ）は１０ｎｓに等しい。）２次デバイス上のチャープ間時間は、以下のようにプログラムされ得る。まず、式７に示されるように整数のシーケンスＭ（ｎ）が判定される。
Ｍ（ｎ）＝ｒｏｕｎｄ（ｎＴＩＣ-Ａ／（１－α）Δ（ＴＩＣ）），ｎ＝０，１，２，．．．Ｎｃｈｉｒｐｓ－１ 式７
Ｍ（ｎ）＝ｒｏｕｎｄ（ｎＴＩＣ-Ａ／（１－α）Δ（ＴＩＣ）），ｎ＝０，１，２，．．．Ｎｃｈｉｒｐｓ－１ 式７
【0098】
次に、式８に示されるように、整数Ｌ（ｎ）の後続のセットが判定される。
Ｌ（ｎ）＝Ｍ（ｎ）－Ｍ（ｎ－１），ｎ＝１，２，３，．．．Ｎｃｈｉｒｐｓ－１ 式８
Ｌ（ｎ）＝Ｍ（ｎ）－Ｍ（ｎ－１），ｎ＝１，２，３，．．．Ｎｃｈｉｒｐｓ－１ 式８
【0099】
式８において、Ｌ（ｎ）は、対応するデータフレーム１１６のｎ番目のチャープと（ｎ－ｌ）番目のチャープとの間のチャープ間時間ＴＩＣ－Ｂを制御するために第２のＦＭＣＷトランシーバ７０４にプログラムされる整数値を表す。従って、Ｌ（ｎ）を用いるデジタル制御によって表されるチャープ間時間ＴＩＣ－Ｂは、Δ（ＴＩＣ）×Ｌ（ｎ）になる。
【0100】
幾つかの例において、チャープ間時間には、±５ｎｓの間で変化する残留誤差等の残留誤差が存在する。この残留誤差は、ドップラーＦＦＴの後、ノイズフロア（最小ノイズ振幅）をもたらす位相ノイズとみなされ得る。幾つかの例において、このノイズフロアは、搬送波（ｄＢｃ）に対して約７０ｄＢになる。
【0101】
ＴＩＣ－Ｂを補正するための第２の例示のアプローチにおいて、第１の例示のアプローチを適用した後に残る残留誤差が、ｆ０Ｂを調整することによって補正され得る。なお、Δｆｃの開始周波数における変化がΔｆｃ／ＳＢの時間調整に等しい。一例において、開始周波数は、１００Ｈｚ又はそれ以下の粒度、ＳＢ＝１０ＭＨｚ／μｓの勾配を用いて、プログラムされ得る。この例において、ＴＩＣ－Ｂの等価時間調整の粒度は、１００／１０ｅｌ２＝１０ピコ秒（ｐｓ）になる。
【0102】
幾つかの例において、本明細書において説明されるように、基準クロック周波数ドリフトαに対する補償は、図８のプロセス８００の工程８０４の前に実施される。
【0103】
特許請求の範囲内で、説明した実施例における改変が可能であり、他の実施例が可能である。
【0104】
幾つかの例において、中央処理装置（ＣＰＵ）等、ＤＳＰ以外の処理回路が用いられる。
【0105】
幾つかの例において、バーレットビームフォーマー又は最小分散無歪応答（ＭＶＤＲ）ビームフォーマー等のＦＦＴ以外のスペクトル推定手法が用いられ、レンジ、レンジドップラー、及び角度スペクトル推定を実施する。
【0106】
幾つかの例において、対応する仮想アンテナ情報を伝達するために、レンジドップラースペクトル情報を提供するだけで充分である。
【0107】
幾つかの例において、第１のＦＭＣＷトランシーバ７０２と第２のＦＭＣＷトランシーバ７０４の両方から仮想アンテナアレイ信号がプロセッサ（共有基準クロック７１２におけるプロセッサ等）に提供され、角度情報を判定するための処理が行われる。
【0108】
幾つかの例において、第１のＦＭＣＷトランシーバ７０２から第２のＦＭＣＷトランシーバ７０４に仮想アンテナアレイ信号が提供される。
【0109】
幾つかの例において、第１の基準クロック７２０は、第２のＦＭＣＷトランシーバ７０４とは独立して生成される。幾つかの例において、第２の基準クロックは、第１のＦＭＣＷトランシーバ７０２とは独立して生成される。幾つかの例において、共有基準クロック７１２は、第１及び第２のＦＭＣＷトランシーバ７０２及び７０４とは独立して生成される。
【0110】
幾つかの例において、周波数変調連続波（ＦＭＣＷ）レーダが、基準クロック信号を生成するように構成される基準クロックと、ＦＭＣＷチャープを生成するように構成されるＦＭＣＷ信号生成器と、ＦＭＣＷ信号を受信し基準クロック信号に応答してＦＭＣＷ信号をサンプリングしてＦＭＣＷ信号サンプルを生成するように構成されるアナログデジタル変換器（ＡＤＣ）と、プロセッサとを含み、プロセッサは、基準クロック信号、開始時間、及び終了時間に応答して周波数ドリフトを判定し、周波数ドリフトに応答して、ＡＤＣ開始時間、ＦＭＣＷチャープのそれぞれのものの開始周波数、ＦＭＣＷチャープのそれぞれのもののチャープ勾配、又はＦＭＣＷチャープのそれぞれのものの間のそれぞれのチャープ間時間、のうちの少なくとも１つを判定し、ＦＭＣＷ信号サンプルを受信し、ＦＭＣＷ信号サンプルに応答して仮想アンテナ信号のセットを判定するように構成される。
【0111】
本記載において、「及び／又は」（Ａ、Ｂ、及び／又はＣ等の形式で用いられる場合）という用語は、（ａ）Ａのみ、（ｂ）Ｂのみ、（ｃ）Ｃのみ、（ｄ）ＡとＢ、（ｅ）ＡとＣ、（ｆ）ＢとＣ、及び（ｇ）ＡとＢとＣ等、Ａ、Ｂ、Ｃの任意の組み合わせ又はサブセットを指す。また、本明細書で用いられるように、「Ａ又はＢの少なくとも１つ」（又は「Ａ及びＢの少なくとも１つ」）という語句は、（ａ）少なくとも１つのＡ、（ｂ）少なくとも１つのＢ、及び（ｃ）少なくとも１つのＡと少なくとも１つのＢの任意のものを含む実装を指す。
【0112】
或るタスク又は機能を実施するように「構成される」デバイスは、製造時に製造業者によってその機能を実施するように構成され得（例えば、プログラム及び／又は配線接続され）、或いは、製造後にユーザによりそういった機能及び／又は他の付加的な又は代替的な機能を実施するように構成可能（又は再構成可能）であり得る。こういった構成は、デバイスのファームウェア及び／又はソフトウェアプログラミングを介してもよく、又は、ハードウェア構成要素の構成及び／又はレイアウト、デバイスの相互接続、又はそれらの組み合わせを介してもよい。
【0113】
或る構成要素を含むと説明される回路又はデバイスが、代わりに、それらの構成要素に結合されるように適合されて、説明された回路要素又はデバイスを形成してもよい。例えば、複数の機能ブロックを含むとして説明される構造が、代わりに、単一の物理デバイス（例えば、半導体ダイ及び／又は集積回路（ＩＣ）パッケージ）内の機能ブロックのみを含んでもよく、機能ブロックの少なくとも幾つかに結合されるように適合されて、製造時又は製造時以降の時点のいずれかで、例えば、エンドユーザ及び／又は第三者によって、説明された構造を形成してもよい。
【0114】
本明細書に記載される回路は、構成要素交換の前に利用可能であった機能性に少なくとも部分的に類似した機能を提供するために、交換された構成要素を含むように再構成可能である。
【0115】
用語「結合する」は、本明細書を通して用いられている。この用語は、本記載の説明と一貫する機能的関係を可能にする、接続、通信、又は信号経路を網羅し得る。例えば、デバイスＡが、或るアクションを実施するためにデバイスＢを制御するための信号を提供する場合、第１の例において、デバイスＡはデバイスＢに結合され、或いは第２の例において、介在構成要素ＣがデバイスＡとデバイスＢとの間の機能的関係を実質的に変更しない場合に、デバイスＡは、介在する構成要素Ｃを介してデバイスＢに結合され、デバイスＡによって生成された制御信号を介してデバイスＢがデバイスＡによって制御されるようにする。
【0116】
説明された例の或る要素が或るＩＣに含まれ得、他の要素がそのＩＣの外部にある一方、他の例において、付加的な又はより少ない特徴がそのＩＣに組み込まれてもよい。また、そのＩＣの外部にあるように示される特徴の幾つか又は全てがそのＩＣに含まれてもよく、及び／又は、ＩＣの内部にあるように示されている幾つかの特徴が、ＩＣの外側で組み込まれてもよい。本明細書で用いられるように、「ＩＣ」という用語は、（１）半導体基板内／上に組み込まれる、（２）単一の半導体パッケージに組み込まれる、（３）同じモジュールに組み込まれる、及び／又は、（４）同一のＰＣＢ内／上に組み込まれる、一つ又は複数の回路を意味する。
【0117】
別途記載のない限り、或る値の前にある「約」、「およそ」、又は「実質的に」は、記載された値の＋／－１０パーセントを意味し、その値がゼロの場合はゼロ付近の妥当な値の範囲を意味する。
【図1A】
【図1B】
【図2A】
【図2B】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7A】
【図7B】
【図8】
【図9】
【国際調査報告】